Ribozym
Een ribozyme (ribonucleïnezuur-enzym) is een RNA-molecuul dat bepaalde biochemische reacties kan helpen. vergelijkbaar met de werking van eiwit-enzymen.
Ook wel katalytisch RNA genoemd, werken ribozymen in het ribosoom om aminozuren te koppelen tijdens de eiwitsynthese. Ze nemen ook deel aan RNA splicing, virale replicatie en overdracht van RNA-biosynthese.
De ontdekking van ribozymen in 1981 toonde aan dat RNA zowel genetisch materiaal (zoals DNA) als een biologische katalysator (zoals enzymen) kan zijn. Dit leidde tot de RNA-wereldhypothese, waarbij RNA in de evolutie van prebiotische zelf-replicerende systemen ingrijpt.
Onderzoekers die de oorsprong van het leven bestuderen hebben in het laboratorium ribozymen geproduceerd die onder bepaalde omstandigheden hun eigen synthese kunnen katalyseren, zoals een RNA-polymerase ribozyme. Er zijn verbeterde varianten van het "Round-18" polymerase ribozyme ontwikkeld. "B6.61" is in staat om tot 20 nucleotiden toe te voegen aan een primer sjabloon in 24 uur, totdat het ontleedt door splitsing van zijn fosfodiësterbindingen. Het "tC19Z" ribozyme kan tot 95 nucleotiden toevoegen met grote nauwkeurigheid.
Sommige ribozymen kunnen een belangrijke rol spelen als therapeutische middelen, als enzymen die zich richten op gedefinieerde RNA-sequenties voor splitsing, als biosensoren, en voor toepassingen in genomics en genexploratie.
Structuur van hamerhaai ribozyme
Geschiedenis
In 1967 stelden Carl Woese, Francis Crick en Leslie Orgel voor dat RNA als katalysator zou kunnen fungeren. Er werd ontdekt dat RNA complexe secundaire structuren kan vormen.
De eerste ribozymen werden ontdekt in de jaren tachtig. In 1989 wonnen Thomas Cech en Sidney Altman de Nobelprijs voor de Scheikunde voor hun "ontdekking van de katalytische eigenschappen van RNA".
Vragen en antwoorden
V: Wat is een ribozym?
A: Een ribozym is een RNA-molecule die bepaalde biochemische reacties kan bevorderen, vergelijkbaar met de werking van eiwitenzymen. Het wordt ook wel katalytisch RNA genoemd.
V: Wat zijn enkele van de functies van ribozymen?
A: Ribozymen werken in het ribosoom om aminozuren te koppelen tijdens de eiwitsynthese, nemen deel aan RNA-splicing, virale replicatie en biosynthese van transfer-RNA.
V: Hoe heeft de ontdekking van ribozymen geleid tot verder onderzoek?
A: De ontdekking van ribozymen toonde aan dat RNA zowel genetisch materiaal (zoals DNA) als een biologische katalysator (zoals enzymen) kan zijn. Dit leidde tot de ontwikkeling van de RNA-wereldhypothese, die suggereert dat RNA een rol speelt in de evolutie van prebiotische zelfreplicerende systemen.
V: Kunnen wetenschappers kunstmatige ribozymen maken in laboratoria?
A: Ja, onderzoekers die de oorsprong van het leven bestuderen, hebben in laboratoria kunstmatige ribozymen gemaakt die onder bepaalde omstandigheden hun eigen synthese kunnen katalyseren, zoals een ribozyme van RNA-polymerase. Er zijn verbeterde varianten ontwikkeld, zoals het "Round-18" polymerase en "tC19Z" dat tot 95 nucleotiden met grote nauwkeurigheid kan toevoegen.
V: Zijn er potentiële therapeutische toepassingen voor ribozymen?
A: Ja, sommige onderzoekers geloven dat bepaalde types ribozymen een belangrijke rol kunnen spelen als therapeutische middelen door zich te richten op welbepaalde RNA-sequenties voor splitsing of als biosensoren voor genontdekking en genomicatoepassingen.
V: Wat werd voorgesteld door de "RNA-wereld hypothese"?
A: De "RNA-wereldhypothese" stelt dat RNA een rol speelt in prebiotische zelfreplicerende systemen en is gebruikt om te verklaren hoe het leven op aarde miljarden jaren geleden is ontstaan uit niet-levende materie.
