Qu'est-ce qu'un ribozyme?
Un ribozyme est une molécule d'acide ribonucléique (ARN) qui a la capacité d'agir comme catalyseur dans une réaction chimique.Le terme ribozyme est une abréviation de l'enzyme d'acide ribonucléique.Avant que les ribozymes ne soient découverts dans les années 1980, on pensait que seules les protéines pouvaient agir comme des enzymes et catalyser les réactions.Il est maintenant connu que les ribozymes participent également à de nombreuses fonctions intracellulaires importantes et peuvent avoir des applications thérapeutiques en raison de leur capacité à cliver ARN.Les ribozymes peuvent être synthétisés artificiellement et produits naturellement.
La principale fonction des ribozymes est de diviser les liaisons phosphodiester des molécules d'ARN cibles par hydrolyse.Les liaisons de phosphodiester sont des liaisons covalentes qui relient ensemble les nucléotides de l'ARN et de l'ADN, formant l'épine dorsale de la molécule.L'hydrolyse implique l'ajout d'une molécule d'eau, qui a pour effet de dissoudre les liaisons.Les ribozymes utilisent une hydrolyse pour cliver d'autres molécules d'ARN ou elles-mêmes, parfois aussi ligaturant ou connectant, deux molécules d'ARN divisées ensemble dans un processus appelé épissage.
L'étude de l'ARN épissant dans l'organisme unicellulaire Tetrahymena thermophila a conduit à la découverte de ribozymes au début du début de l'organisme1980.Thomas Cech, professeur à l'Université du Colorado aux États-Unis, a constaté que l'ARN dans cet organisme pouvait à la fois se couper et se ligmenter en l'absence de toute protéine de catalyse.Le professeur Sidney Altman de l'Université de Cech et de Yale a reçu le prix Nobel de chimie de 1989 pour leurs recherches sur les ribozymes.
En plus de l'épissage, les ribozymes catalysent l'assemblage des acides aminés en protéines pendant le processus de traduction.La traduction se produit lorsque les informations génétiques dans l'ARN messager (ARNm) sont décodées dans une séquence d'acides aminés par l'activité des ribosomes.L'ARN ribosomique (ARNr), un composant principal des ribosomes, peut donc également être considéré comme un ribozyme.
De nombreux types de ribozymes différents existent et ont été étudiés dans leur état naturel.Deux d'entre eux, le ribozyme en épingle à cheveux et le ribozyme de marteau, se trouvent dans les ARN satellites dans les virus végétaux.Les ribozymes à marteaux ont été modifiés en laboratoire pour être utilisés comme agents de clivage de l'ARN.
On pense que les ribozymes à marteaux modifiés peuvent avoir des applications cliniques en thérapie génique.La capacité de cliver ARN peut aider à lutter contre les rétrovirus, car les rétrovirus s'appuient sur un génome d'ARN pour la duplication dans la cellule hôte.Les chercheurs ont également développé des ribozymes complètement synthétiques pour des applications médicales similaires.Les ribozymes de marteaux modifiés et les ribozymes synthétiques sont recherchés spécifiquement comme des options thérapeutiques pour traiter le virus de l'immunodéficience humaine (VIH).