Cos'è un ribozima?

Un ribozima è una molecola di acido ribonucleico (RNA) che ha la capacità di agire come catalizzatore in una reazione chimica.Il termine ribozima è un'abbreviazione dell'enzima di acido ribonucleico.Prima che i ribozimi fossero scoperti negli anni '80, si pensava che solo le proteine potessero agire come enzimi e catalizzare reazioni.È ora noto che i ribozimi partecipano anche a molte importanti funzioni intracellulari e possono avere applicazioni terapeutiche a causa della loro capacità di scindere l'RNA.I ribozymes possono essere sintetizzati artificialmente e prodotti naturalmente.

La funzione principale dei ribozimi è quella di dividere i legami fosfodiestri delle molecole di RNA bersaglio attraverso l'idrolisi.I legami di fosfodiester sono legami covalenti che collegano insieme i nucleotidi nell'RNA e nel DNA, formando la spina dorsale della molecola.L'idrolisi comporta l'aggiunta di una molecola d'acqua, che ha l'effetto di dissolvere i legami.I ribozymes usano l'idrolisi per scindere altre molecole di RNA o se stessi, a volte anche leganti o collegando, due molecole di RNA divise insieme in un processo chiamato giunzione.

Studio dell'RNA giunzione nell'organismo unicellulare Tetrahymena Thermofila ha portatoAnni '80.Thomas Cech, professore all'Università del Colorado negli Stati Uniti, ha scoperto che l'RNA in questo organismo potrebbe sia tagliarsi e legarsi in assenza di qualsiasi proteina di catalizzazione.Il professor Sidney Altman della Cech e della Yale University ha ricevuto il premio Nobel in chimica del 1989 per le loro ricerche sui ribozimi.

Oltre allo giunzione, i ribozimi catalizzano l'assemblaggio di aminoacidi in proteine durante il processo di traduzione.La traduzione si verifica quando le informazioni genetiche nell'RNA di messaggero (mRNA) vengono decodificate in una sequenza di aminoacidi attraverso l'attività dei ribosomi.L'RNA ribosomiale (rRNA), un componente principale dei ribosomi, può quindi essere considerato un ribozima.

Esistono molti diversi tipi di ribozimi e sono stati studiati nel loro stato naturale.Due di questi, il ribozima a forcina e il ribozima della testa di martello, si trovano negli RNA satellitari nei virus vegetali.I ribozimi di martello sono stati modificati in laboratorio per l'uso come agenti di scissione dell'RNA.

Si ritiene che i ribozimi di martello modificati possano avere applicazioni cliniche nella terapia genica.La capacità di scindere l'RNA può aiutare a combattere i retrovirus, poiché i retrovirus si basano su un genoma dell'RNA per la duplicazione nella cellula ospite.I ricercatori hanno anche sviluppato ribozimi completamente sintetici per applicazioni mediche simili.I ribozimi di martello modificati e i ribozimi sintetici vengono studiati specificamente come opzioni terapeutiche per il trattamento del virus dell'immunodeficienza umana (HIV).