Ribozimler

Ribozimler, enzim işlevi görebilen özel RNA tipleridir. Doğal olarak oluşan çoğu ribozim için substratlar, RNA fosfodiester bağlarıdır. Bunun bilinen tek istisnası, bakteriyel ribozomda, peptit bağı oluşumunu katalize eden, 23s ribozomal RNA'dır.

Ribozimler her organizma tipinde saptanmıştır ve reaksiyonların hızını artırma yönünden protein bazlı enzimlere benzerler. Pek çok ribozim, reaksiyonları katalize etmek için, kofaktör olarak magnezyum gibi metal iyonlarına ihtiyaç duyar. Bazı intron sınıfları, ribozim işlevi görebilir.

İntronlar beş farklı sınıfa ayrılmıştır:çekirdek mRNA, çekirdek tRNA, arkeal, grup I ve grup II intronlar. Grup I ve II intronlar, birkaç yüz nükleotid uzunluğunda, büyük ribozimlerdir ve fungal ve bitki mitokondrilerinde, kloroplastlarda, bakteriyofajlarda ve ökaryotik virüslerde bulunurlar. Bir proteinden yardım almadan self-splicing gerçekleştirebilir.

Çekirdek intronları ise, RNA ve protein içeren bir enzim kompleksi olan spliceozom tarafından birleştirilir. Küçük ribozimler genellikle 50 ila 150 nükleotit uzunluğundadır ve kendi kendine bölünen nükleotit dizisi motifleridir. Bunlar, birçok RNA bitki virüsünde ve bir insan patojeni olan hepatit delta virüsünde bulunur.

Bu virüslerdeki replikasyon işlemi, viral genomun birçok birimini taşıyan uzun RNA üretir;burada her birim, hammerhead gibi küçük bir ribozim taşır. Bu düzenli aralıklı hammerhead enzimleri, kendi kendine bölünme gerçekleştirerek, uzun RNA'nın ayrı genom segmentlerine bölünmesini sağlar. Çoğu ribozim, kendi nükleotid dizisini böler.

Bununla birlikte ribonükleaz P, diğer RNA moleküllerini bölebilir. Bazı bakterilerde bulunan ribonükleaz P, öncü tRNA'yı işleyerek olgun bir 5'ucu oluşturur. Doğal olarak elde edilebilen ribozimlerin, nükleik asitlerde fosforil transferi ve proteinlerde peptid bağı oluşumu gibi, dar bir reaksiyon aralığını katalize ettiği bilinmektedir.

Bilim adamlarının laboratuvarda sentezledikleri yapay ribozimler, karbon-karbon bağı oluşumu ve oksidasyon-indirgeme reaksiyonları gibi çok çeşitli reaksiyonları gerçekleştirebilmektedir.