Ribozyme

Modell eines Hammerhead-Ribozyms

Ribozyme (von Ribonucleinsäure (RNA) und Enzym) sind katalytisch aktive RNA-Moleküle, die wie Enzyme chemische Reaktionen katalysieren.

Für diese Entdeckung wurden Sidney Altman und Thomas R. Cech 1989 mit dem Nobelpreis für Chemie ausgezeichnet, da man bis zu diesem Zeitpunkt angenommen hatte, dass in der Zelle ausschließlich Proteine katalytische Aktivität besitzen. Weitreichende Auswirkungen haben sich vor allem in der Theorie über den Ursprung des Lebens ergeben, sodass man heute eine RNA-Welt vor der biotischen Evolution - wie wir sie heute kennen - annimmt.

Ribozyme sind jedoch keine Seltenheit, jede Zelle enthält etliche tausend davon. So katalysiert beispielsweise die 23S-RNA der Ribosomen die Knüpfung der Peptidbindung bei der Translation. Auch die Spliceosomen sind Ribozyme, hier katalysiert das enge Netzwerk der snRNAs das Splicing. Sowohl im Ribosom als auch im Spliceosom gibt es aber auch Proteine; diese nehmen aber an der eigentlichen Reaktion nicht teil, sondern sorgen lediglich dafür, dass die RNA die richtige Struktur für die Katalyse einnimmt. Daneben gibt es auch Ribozyme, die völlig ohne Proteine auskommen, wie etwa das Hammerhead-Ribozym, das zum Beispiel einige Viren nutzen, um – anschaulich formuliert – ihre RNA auf die richtige Länge zu schneiden, oder das Self-splicing-Intron aus Tetrahymena thermophila, für dessen Entdeckung der oben erwähnte Nobelpreis verliehen wurde.

Im Reagenzglas wurde weiterhin eine ganze Reihe von Ribozymen entwickelt (meist per SELEX), die diverse Reaktionen katalysieren. Der Hauptunterschied zwischen Enzymen und Ribozymen liegt dabei in der Reaktionsgeschwindigkeit, nicht aber in der Vielfalt der katalysierten Reaktionen. Besonders interessant ist momentan die Katalyse einer Diels-Alder-Reaktion, da sie in der sehr frühen Phase der Evolution prinzipiell dazu gedient haben könnte, um weitere Bausteine für RNAs zu schaffen. Ein großer Schritt also zu einer RNA, die ihre eigenen Bausteine synthetisiert und sich selbst repliziert – ein möglicher Ursprung des Lebens mit einem Übergang von einer chemischen in eine belebte Evolution.

Literatur

  • Sven P. Thoms: Ursprung des Lebens. Fischer, Frankfurt 2005, ISBN 3-5961-6128-2
  • Jon R. Lorsch, Jack W. Szostak: In vitro evolution of new ribozymes with polynucleotide kinase activity. In: Nature 371, Nr. 6492, 1994, S. 31–36
  • Thomas R. Cech, Olke C. Uhlenbeck: Hammerhead nailed down. In: Nature 372, Nr. 6501, 1994, S. 39–40
  • B. Alberts, A. Johnson, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts, P. Walter: Molekularbiologie der Zelle. 4. Auflage, Wiley-VCH, Weinheim 2004, ISBN 3-527-30492-4

Wikimedia Foundation.

Schlagen Sie auch in anderen Wörterbüchern nach:

  • ribozyme — [ ribozim ] n. m. • 1982; de ribo et (en)zyme ♦ Biochim. Molécule d A. R. N. capable de couper, coller, assembler d autres morceaux d A. R. N. selon un mode de fonctionnement typiquement enzymatique. ● ribozyme nom masculin (de ribosome et… …   Encyclopédie Universelle

  • ribozyme — [rī′bə zīm΄] n. a molecule of RNA that acts as an enzyme, used in genetic research and gene therapy …   English World dictionary

  • Ribozyme — A ribozyme (from ribonucleic acid enzyme, also called RNA enzyme or catalytic RNA) is an RNA molecule that catalyzes a chemical reaction. Many natural ribozymes catalyze either the hydrolysis of one of their own phosphodiester bonds, or the… …   Wikipedia

  • Ribozyme — Le ribozyme en tête de marteau présent dans le génome de certains viroïdes de plantes Les ribozymes sont des ARN qui possèdent la propriété de catalyser une réaction chimique spécifique. Le terme « ribozyme » est un mot valise formé à… …   Wikipédia en Français

  • ribozyme — ribozimas statusas T sritis chemija apibrėžtis Ribonukleorūgštis, specifiškai skaidanti fosfodiesterinius ryšius RNR molekulėje. atitikmenys: angl. ribozyme rus. рибозим …   Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

  • ribozyme — noun Etymology: ribonucleic acid + enzyme Date: 1982 a molecule of RNA that functions as an enzyme (as by catalyzing the cleavage of other RNA molecules) …   New Collegiate Dictionary

  • ribozyme — RNA with catalytic capacity an enzyme made of nucleic acid not protein. Of particular interest because of the implications for self replicating systems in the earliest stages of the evolution of (terrestrial) life …   Dictionary of molecular biology

  • ribozyme — ribozymal, adj. /ruy beuh zuym /, n. a segment of RNA that can act as a catalyst. [1985 90; RIBO(SOME) + (EN)ZYME] * * * …   Universalium

  • ribozyme — noun a fragment of RNA that can act as an enzyme …   Wiktionary

  • Ribozyme — An RNA molecule that can catalyze its own chemical reactions. * * * A nonprotein biocatalyst; several cleave precursors of tRNA to yield functional tRNAs; others act on rRNA; plays a key role in intron splicing events. SYN: organic catalyst (1),… …   Medical dictionary

Share the article and excerpts

Direct link
Do a right-click on the link above
and select “Copy Link”

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.