Molecular Fossil:Η κρυσταλλική δομή δείχνει πώς γίνεται το RNA, ένας από τους παλαιότερους καταλύτες της βιολογίας

Μια ομάδα επιστημόνων με επικεφαλής τους ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας του Σαν Ντιέγκο καθορίσει την κρυσταλλική δομή ενός μορίου που είναι ένα μοριακό απολιθωμένο απολιθωμένο από το RNA, την περίοδο της ιστορίας της Γης όταν το RNA ήταν η κυρίαρχη μορφή ζωής.

Το μόριο, που ονομάζεται ριβοένζυμο σφυριού που αυτο-επικαλείται, είναι ένα μόριο RNA που μπορεί να διασπαστεί σε δύο τεμάχια χωρίς τη βοήθεια πρωτεϊνών ή ενζύμων. Αυτή η ικανότητα αυτο-απόλλευσης θεωρείται ότι ήταν απαραίτητη για την εξέλιξη του RNA ως γενετικό υλικό, καθώς επέτρεψε στο RNA να αναπαράγει και να εξελίσσεται χωρίς την ανάγκη ενός σύνθετου μηχανισμού σύνθεσης πρωτεϊνών.

Η κρυσταλλική δομή του ριβοένζυμου σφυριού αποκαλύπτει τις λεπτομερείς μοριακές αλληλεπιδράσεις που επιτρέπουν στο μόριο να διασπάται. Αυτές οι πληροφορίες θα μπορούσαν να βοηθήσουν τους επιστήμονες να σχεδιάσουν νέα φάρμακα που βασίζονται σε RNA που μπορούν να στοχεύσουν και να καταστρέψουν συγκεκριμένα μόρια RNA. Τα φάρμακα που βασίζονται σε RNA είναι μια πολλά υποσχόμενη νέα κατηγορία θεραπευτικών που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για τη θεραπεία ποικίλων ασθενειών, συμπεριλαμβανομένων των λοιμώξεων του καρκίνου και του ιογενούς.

Η ερευνητική ομάδα ανακάλυψε επίσης ότι το ριβοένζυμο του Hammerhead είναι σε θέση να διασπαστεί σε δύο κομμάτια ακόμη και όταν συνδέεται με μια πρωτεΐνη. Αυτό υποδηλώνει ότι τα μόρια RNA μπορεί να ήταν σε θέση να πραγματοποιήσουν σύνθετες καταλυτικές αντιδράσεις ακόμη και πριν από την εξέλιξη των πρωτεϊνών.

Η ανακάλυψη της κρυσταλλικής δομής του ριβοένζυμου σφυρίχου που αυτο-αποκλεισμένη παρέχει νέες ιδέες για την εξέλιξη του RNA και την προέλευση της ζωής. Αυτές οι πληροφορίες θα μπορούσαν να βοηθήσουν τους επιστήμονες να αναπτύξουν νέα φάρμακα και θεραπείες για μια ποικιλία ασθενειών.

Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature.