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

Μια ομάδα επιστημόνων με επικεφαλής τους ερευνητές του Ινστιτούτου Ερευνών Scripps (TSRI) έχει καθορίσει την κρυσταλλική δομή ενός ριβοένζυμου, ενός μορίου RNA που μπορεί να καταλύσει μια χημική αντίδραση. Η δομή παρέχει μια λεπτομερή ματιά στο πώς λειτουργούν τα ριβοένζυμα και προσφέρει πληροφορίες για την προέλευση της ζωής.

Τα ριβοένζυμα πιστεύεται ότι είναι από τα πρώτα αυτοαναπλαπτικά μόρια που προέκυψαν στη γη. Είναι σε θέση να καταλύουν μια ποικιλία χημικών αντιδράσεων, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που είναι απαραίτητες για τη σύνθεση πρωτεϊνών και νουκλεϊνικών οξέων.

Η κρυσταλλική δομή του ριβοένζυμου προσδιορίστηκε χρησιμοποιώντας κρυσταλλογραφία ακτίνων Χ. Αυτή η τεχνική επιτρέπει στους επιστήμονες να καθορίζουν την τρισδιάστατη διάταξη των ατόμων σε ένα μόριο. Η δομή δείχνει ότι το ριβοένζυμο αποτελείται από δύο τομείς. Ο πρώτος τομέας, που ονομάζεται καταλυτικός τομέας, περιέχει την ενεργό θέση του ενζύμου. Ο δεύτερος τομέας, που ονομάζεται τομέας ικριώματος, παρέχει δομική υποστήριξη για τον καταλυτικό τομέα.

Η ενεργός θέση του ριβοένζυμου αποτελείται από έναν αριθμό εξαιρετικά διατηρημένων νουκλεοτιδίων. Αυτά τα νουκλεοτίδια είναι απαραίτητα για την καταλυτική δραστικότητα του ενζύμου. Ο τομέας ικριώματος αποτελείται επίσης από έναν αριθμό διατηρημένων νουκλεοτιδίων, αλλά αυτά τα νουκλεοτίδια δεν είναι απαραίτητα για την κατάλυση.

Η κρυσταλλική δομή του ριβοένζυμου παρέχει μια λεπτομερή ματιά στο πώς λειτουργούν τα ριβοένζυμα. Δείχνει ότι ο καταλυτικός τομέας του ενζύμου είναι υπεύθυνη για την καταλύτη της χημικής αντίδρασης, ενώ ο τομέας ικριώματος παρέχει δομική υποστήριξη. Αυτές οι πληροφορίες είναι απαραίτητες για την κατανόηση της προέλευσης της ζωής και για την ανάπτυξη νέων φαρμάκων που στοχεύουν ριβοένζυμα.

Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Structural &Molecular Biology.

Σημασία

Τα ριβοένζυμα είναι μόρια RNA που μπορούν να καταλύουν τις χημικές αντιδράσεις. Θεωρείται ότι είναι από τα πρώτα αυτο-αναπαραγόμενα μόρια που προέκυψαν στη γη. Η κρυσταλλική δομή ενός ριβοένζυμου, που καθορίζεται από επιστήμονες στο Ινστιτούτο Έρευνας Scripps, παρέχει μια λεπτομερή ματιά στο πώς λειτουργούν οι ριβοένζυμα. Αυτές οι πληροφορίες είναι απαραίτητες για την κατανόηση της προέλευσης της ζωής και για την ανάπτυξη νέων φαρμάκων που στοχεύουν ριβοένζυμα.