Co je to ribozym?

Ribozym je molekula kyseliny ribonukleové (RNA), která má schopnost působit jako katalyzátor v chemické reakci. Termín ribozym je zkratka enzymu ribonukleové kyseliny. Předtím, než byly ribozymy objeveny v 80. letech, se předpokládalo, že pouze proteiny mohou působit jako enzymy a katalyzovat reakce. Nyní je známo, že ribozymy se také účastní mnoha důležitých intracelulárních funkcí a mohou mít terapeutické aplikace kvůli jejich schopnosti štěpit RNA. Ribozymy mohou být uměle syntetizovány a také přirozeně produkovány. Fosfodiesterské vazby jsou kovalentní vazby, které spojují nukleotidy v RNA a DNA společně a vytvářejí páteř molekuly. Hydrolýza zahrnuje přidání molekuly vody, která má vliv na rozpuštění vazeb. Ribozymy používají hydrolýzu k štěpení dalších molekul RNA nebo sebe samýECTING, dvě rozdělené molekuly RNA dohromady v procesu zvaném sestřihování. Thomas Cech, profesor na University of Colorado v USA, zjistil, že RNA v tomto organismu by se mohla snížit i ligovat v nepřítomnosti jakéhokoli katalyzujícího proteinu. Profesor Cech a Yale University Sidney Altman získal Nobelovu cenu z roku 1989 v chemii za jejich výzkum na ribozymech.

Kromě sestřihu se ribozymy katalyzují sestavení aminokyselin do proteinů během procesu translace. K translaci dochází, když je genetická informace v Messenger RNA (mRNA) dekódována do sekvence aminokyselin prostřednictvím aktivity ribosomů. Ribozomální RNA (rRNA), hlavní součást ribozomů, lze proto také považovat za ribozym.

Mnoho různých typůribozymů existují a byly studovány v jejich přirozeně se vyskytujícím stavu. Dva z nich, vlasový ribozym a ribozym Hammerhead, se nacházejí v satelitních RNA v rostlinných virech. Ribozymy Hammerhead byly v laboratoři modifikovány pro použití jako činidla štěpení RNA.

Předpokládá se, že modifikované ribozymy Hammerhead mohou mít v genové terapii klinické aplikace. Schopnost štěpit RNA může pomoci bojovat proti retrovirům, protože retroviry se spoléhají na genom RNA pro duplicitu v hostitelské buňce. Vědci také vyvinuli zcela syntetické ribozymy pro podobné lékařské aplikace. Modifikované ribozymy Hammerhead a syntetické ribozymy jsou zkoumány konkrétně jako terapeutické možnosti pro léčbu viru lidské imunodeficience (HIV).