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Determinata la struttura tridimensionale di un ribozima

Rna


Il ribozima è stato fotografato con una risoluzione quasi atomica, durante una reazione di unione di due sub-unità di RNA

E' stata determinata la struttura 3D di un ribozima, cioè un enzima a RNA, fondamentale per catalizzare la reazione chimica necessaria a creare nuove molecole di RNA. Gli autori di questo lavoro sono un gruppo di ricercatori dell'Università della California di Santa Cruz; questi sono riusciti ad ottenere l'immagine tridimensionale di un ribozima ("Legase L1") nel corso di una reazione di unione di due sub-unità di RNA, con una risoluzione molto alta, quasi a livello atomico.
William Scott, professore associato di chimica e biochimica alla Università della California di Santa Cruz e Michael Robertson sono gli autori della struttura del ribozima "Legase L1" che sono riusciti ad ottenere in laboratorio, dopo aver cresciuto artificialmente dell'RNA sintetico. In particolare, Michael Robertson ha fatto crescere dei cristalli del ribozima in modo da riuscire poi a determinarne la struttura tramite una cristallografia macromolecolare a raggi-x (i raggi-x colpiscono i cristalli producendo vari percorsi di diffrazione).
Però non è molto facile riuscire a cristallizzare delle molecole di RNA e Robertson ha dovuto provare molte versioni diverse del ribozima prima di riuscire nell'intento. "La struttura indica che questi ribozimi selezionati artificialmente utilizzano meccanismi reattivi molto simili a quelli degli enzimi naturali" ha spiegato Robertson.
Thomas R. Cech fu il primo scienziato ad identificare, nel 1980, il primo ribozima e lo fece mentre stava studiando lo splicing dell'RNA nel protozoo ciliato "Tetrahymena thermophila". Successivamente, nel 1989, lo stesso Thomas R. Cech insieme a Sidney Altman vinsero il Premio Nobel per la chimica grazie alle loro scoperte sulle proprietà catalitiche dell'RNA. In seguito alla scoperta dei primi ribozimi presenti nelle cellule, gli scienziati si sono occupati con grande interesse allo studio di nuovi ribozimi sintetici, ingegnerizzati in laboratorio. Walter Gilbert ha ipotizzato una sua teoria, chiamata "RNA World" secondo cui l'RNA, simile al DNA a livello chimico, è stato alla base della vita delle cellule primordiali che si servivano, secondo l'ipotesi, dell'RNA sia come materiale genetico, quindi come fonte di informazioni, che come molecola strutturale e catalitica per auto-replicarsi, e che solo un tempi successivi DNA e proteine sostituirono questi ruoli. Sempre secondo questa teoria, i ribozimi e anche i ribosomi, presenti oggi nelle cellule potrebbero essere considerati testimoni di una vita ancestrale basata esclusivamente sugli acidi nucleici. Scott spiega: "Con la scoperta dei ribozimi, possiamo immaginare sia esistito un 'Mondo RNA' pre-biotico popolato di ribozimi auto-replicanti". Alla base della teoria del Mondo RNA, secondo cui anche i ribozimi evolvono - continua l'esperto - vi è l'ipotesi si un RNA in grado di fare copie di se stesso e soggetto alla selezione naturale darwininana" .

Redazione MolecularLab.it (21/05/2007)
Pubblicato in Biochimica e Biologia Cellulare
Tag: ribozima, Legase L1, RNA
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