Рибозимы

Нельзя не упомянуть об открытии рибозимов, т.е. молекул РНК, выступающих в качестве катализатора. Пожалуй, это единственные из известных макромолекул, которые наделены как информационной, так и каталитической функцией. Открытие каталитических РНК поколебало само понятие фермент . Оказалось, что некоторые РНК осуществляют посттранскрипционный процессинг, катализируя самосплайсинг, т.е. участвуют в разрезании и удалении интронов. Наделенные рядом свойств истинных и эффективных катализаторов рибозимы участвуют в двух типах реакций в гидролизе (разрыве) фосфодиэфириой связи и в реакциях трансэтерификации. В качестве субстрата могут служить, помимо собственного, предшественник (про-РНК) и другие молекулы РНК. Сейчас интенсивно изучается третичная структура рибозимов, а первичная и вторичная структуры ряда из них уже расшифрованы. Эти исследования, несомненно, интересные сами по себе, могут пролить свет и на пути развития биологической эволюции. [c.493]

В результате учебник построен, как и первое издание, из десяти глав. После гл. 1, представляющей собой биологическое введение к курсу, в гл. 2 излагаются данные об основных химических компонентах живой материи. Эта глава, как гл. 3, посвященная пространственной структуре биополимеров и роли ее в биологических функциях белков и нуклеиновых кислот, подверглись лишь незначительному редактированию. Изложение вопроса о ферментах в гл. 4—6 несколько перекомпоновано. В основном изменение состоит в том, что вопрос о механизме действия ферментов перенесен в конец изложения учения о ферментах, поскольку он в равной мере относится и к матричному биосинтезу и поэтому не должен ему предшествовать. Кроме того, в гл. 6, посвященной вопросу о механизме действия ферментов, введены параграфы о рибозимах и о динамических аспектах ферментативного катализа, поскольку именно эти аспекты становятся горячей точкой современного учения о ферментативном катализе. [c.7]

Процесс, катализируемый рибозимом этого типа, можно представить в виде следующей брутто-схемы [c.219]

Каталитическая функция. В биологических системах почти все химические реакции катализируются специфическими макромолекулами, называемыми ферментами. Практически все изученные к настоящему времени ферменты (за исключением рибозимов — молекул РНК, катализирующих собственные химические превращения) по своей химической природе являются белками, вследствие этого именно белки определяют ход химических превращений в биологических системах. [c.82]

Каталитическая функция специфический катализ химических реакций рибозимами. Данная функция аналогична каталитической функции белков-ферментов. [c.280]

ЛОТЫ, обладающие ферментативной активностью (их называют также рибозимами), появились раньше белковых ферментов, поскольку полирибонуклеотиды, по-видимому, обладают как способностью к самовоспроизведению, так и каталитическими свойствами. Эти примитивные молекулы, вероятно, давали возможность протоклетке функционировать в отсутствие ДНК или белка. Сложные ферменты, такие, как рибонуклеаза Р, можно рассматривать как ископаемые макромолекулы, сохранившие свое функциональное значение с добиологического периода. [c.330]

Получены экспериментальные доказательства, что, помимо белков, ферментатпвноп, каталитической активностью наделен и ряд других макромолекул, в частности РНК (названы рибозимами) и MOHO- и поликлональные антитела (абзимы)-см. главу Ферменты . [c.21]

Рибозимы - это природные РНК, обладающие каталитической активностью (РНК-ферменты) их субстратсвязывающий домен присоединяется к комплементарной РНК-мищени с помощью водородных и, возможно, других связей, а каталитический расщепляет ее в специфическом сайте. Модифицируя субстратсвязывающую последовательность, можно получить рибозим, специфичный в отношении определенной мРНК (рис. 21.15). [c.508]

Открытие рибозимов стимулировало исследования с целью выяснения возможности катализировать реакции другого типа с помощью РНК-катализаторов. Так как структурные мотивы, обладающие катсиштическими свойствами, оказались довольно разнообразными, был применен получивший чрезвычайно нирокое распространение в последние годы метод селекции in vitro (см. 7.12). [c.222]

Второе издание учебника по биологической химии, как и первое, написано по материалам лекций, которые авторы на протяжении ряда лет читают на биологическом и химическом отделениях факультета естественных наук Новосибирского государственного университета. Хотя с момента вы.хода первого издания прошло не очень много времени, учебник потребовал некоторой доработки в связи с бурным развитием ряда областей биохимии и смежных дисциплин. Достаточно упомянуть такие понятия, как рибозимы — ферменты, построенные из молекул РНК и не содержащие белка, как селекция нуклеиновых кислот in vitro, превратившаяся в могучий инструмент исследования взаимодействий нуклеиновых кислот между собой и с другими лигандами, как интенсивное развитие анти-смысловой технологии в качестве наиболее направленного подхода к борьбе с вирусными и онкологическими заболеваниями, понятие об апаптбзе — запрограммированной клеточной смерти, по-виДимому, являющейся важным путем регуляции клеточных делений и, в частности, предотвращения малигнизации клеток. Без представления этих понятий и ознакомления с новыми революционизирующими исследования методами невозможно полноценное биохимическое образование. [c.6]

До недавнего времени считалось, что обязательным компонентом всех ферментов являются белки. Был накоплен огромный материал, свидетельствующий, что именно белки способны опознавать определенные субстраты, обеспечивая тем самым высокую специфичность биологического катализа. Кроме того, многочисленные данные демонстрировали, что белки обеспечивают оптимальную ориентацию субстратов относительно функциональных групп фермента, осуществляющих химическое превращение. Этими группами в случае кислотного, основного и нуклеофильного катализа чаще всего являются группы, входящие в состав белка. В случае электрофильного и окислительно-восстановительного катализа в химическом превращении, как правило, участвуют специальные кофакторы — ионы металла или сложные органические молекулы. Но в этом случае белковая часть фермента организует работу кофактора так, чтобы обеспечивалась свойственная ферменту специфичность и одновременно с Высокой эффективностью реализовался каталитический потенциал кофактора. Однако в начале 80-х годов были от крыты и стали объектом интенсивных исследований ферменты, построенные из молекул рибонуклеиновых кислот (рибозимы). Интерес к этой группе ферментов резко усилился в связи с разработкой методов молекулярной селекции нуклеиновых кислот, позволившей, в частности, начать направленное конструирование рибозимов с разнообразными типами каталитической активности. [c.11]

Особенно следует отметить наличие в первичных транскриптах эукариот больших вставок от нескольких десятков до тысяч мономерных звеньев, так называемых интронов, которые подлежат выщеплению в процессе созревания РНК. Разделяемые интронами участки, сохраняющиеся в зрелой РНК, в этом случае называют экзонами. Выщепление интронов из первичных транскриптов называют сплайсингом. Он проходит или при участии специальных ферментов, или в некоторых случаях самопроизвольно вследствие наличия в составе интронов особых последовательностей, катализирующих расщепление цепи в определенных точках. Здесь проявляется способность самих молекул РНК выступать в качестве катализаторов расщепления рибонуклеотидных цепей, т. е. служить ферментами. Такие построенные из РНК ферменты получили название рибозимов. [c.164]

Важным событием в энзимологии — науке о ферментах — было открытие каталитического действия рибонуклеиновых кислот. Исследование РНК-с )ерментов — рибозимов — стало одной из бурно развивающихся областей энзимологии. Поэтому авторы сочли необходимым ввести 6.4. Наконец, чтобы дать читателю возможность заглянуть в будущее энзимологип, авторы заключают эту главу небольшим разделом, посвященным динамическим аспектам молекуляр1Юй биологии, которая в настоящее время находится в начальной фазе изучения. [c.199]

Следует отметить, что открытие рибозимов вызвало серьезный iniTepe у ученых, занятых вопросами происхождения жизни. До открытия рибозимов, когда преобладала точка зрения, что катализаторами могут быть только белки, все время возникал вопрос кто же появился раньше — нуклеиновые кислоты, которые необходимы для передачи из поколения в поколение информации, или белки, которые должны катализировать различные превращения, в том числе и реакции синтеза новых мо.лекул нуклеиновых кислот, необходимых для сохранения и реализации информации С отк]зытиеы рибозимов появилась возможность спекулировать, что жизнь началась с nyiuiennoBbix кислот, которые наряду с информационной функцией могли служит], и ката.чи 5ато1)ами некоторого набора биохимических процессов. Белки могли появиться па более позд их этапах эволюции. [c.222]

Одно из более сложных применений молекулярной селекции нуклеиновых кислот связано с попытками создать на этой основе рибозимы с новыми каталитическими функциями. С этой це.пью необ.ходимо создать новые методы селекции. Как уже говорилось в 6.4, открытие рибозимов вызвано повышенный интерес к возможности участия рибозимов на первых этапах эволюции. Для этой цели необходимы рибозимы с синтетическими функциями. Ниже приводится пример получения с помощью молекулярной селекции нуклеиновых кислот фермента, катализирующего реакцию соединения двух олигорибоиуклеотидов, один из которых (донорный) несет на 5 -конце трифосфатную группу, с помощью которой с отщеплением пирофосфата осуществляется образование новой межнуклеотидной связи с 3 -ОП-группой акцепторного олигонуклеотида. Эта реакция по своему типу идентична реакции элонгации полинуклеотидной цепи, в ходе которой осуществляется перенос нуклеотидного остатка от нуклеозид-5 трифосфата на 3 -ОН-группу растущей полинуклеотидной цепи. С.хема селекции представлена на рис, 87. Для большей эффективности этого процесса трифосфатная группа и 3 -ОН-группа донора долясны быть сближены. Это можно сделать создав конструкцию (рис. 87, а), в которой эти две группы оказываются комплементарными соседним нуклеотидам стебля в шпилечной структуре. Па 5 -конце акцепторного [c.307]

Во-первых, в некоторых случаях рибозимы вырезают интроны самостоятельно, без помощи белков сплайсосомы. Следовательно, они обладают каталитической активностью и представляют собой уникальное явление, уточняя и расширяя представление о том, что биологический катализ осуществляется только белками-ферментами. [c.461]

Молекулярная биология. Структура и биосинтез нуклеиновых кислот (1990) -- [ c.170 ]

Молекулярная биология (1990) -- [ c.170 ]

Биологическая химия Изд.3 (1998) -- [ c.118 , c.493 ]

Молекулярная биотехнология принципы и применение (2002) -- [ c.504 , c.508 , c.508 , c.509 ]

Биологическая химия (2002) -- [ c.164 , c.219 ]

Биохимия (2004) -- [ c.461 ]

Эволюция без отбора Автоэволюция формы и функции (1981) -- [ c.243 , c.330 ]

Эволюция без отбора (1981) -- [ c.243 , c.330 ]

Искусственные генетические системы Т.1 (2004) -- [ c.17 ]

Что если Ламарк не прав Иммуногенетика и эволюция (2002) -- [ c.40 , c.60 , c.103 , c.201 , c.204 ]

Основы биохимии (1999) -- [ c.97 , c.258 , c.259 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология