राइबोजाइम और उत्प्रेरक आरएनए

आरएनए अणु जो एंजाइम के रूप में कार्य करते हैं — स्व-स्प्लिसिंग इंट्रॉन से लेकर राइबोसोम तक — और उनके अस्तित्व का जीवन की उत्पत्ति के लिए क्या निहितार्थ है।

Definition

राइबोजाइम आरएनए अणु होते हैं जो विशिष्ट जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करते हैं; उत्प्रेरक आरएनए आरएनए-आधारित उत्प्रेरण की व्यापक घटना है, जिसमें एक मुड़ी हुई आरएनए सक्रिय साइट, प्रोटीन के बजाय, आरएनए विखंडन, बंधन, या पेप्टाइड बंधन निर्माण जैसी प्रतिक्रिया को तेज करती है।

Scope

यह विषय आरएनए-उत्प्रेरित प्रतिक्रियाओं और उन्हें निष्पादित करने वाले अणुओं को शामिल करता है: स्व-स्प्लिसिंग समूह I और II इंट्रॉन, आरएनएज़ पी का आरएनए घटक, छोटे स्व-विखंडन राइबोजाइम, और राइबोसोम एक प्राकृतिक राइबोजाइम के प्रमुख उदाहरण के रूप में। यह बताता है कि कैसे मुड़ी हुई आरएनए सक्रिय साइटें उत्प्रेरण प्राप्त करती हैं और आरएनए विश्व परिकल्पना पर उत्प्रेरक आरएनए का क्या प्रभाव पड़ता है। आरएनए संरचना का सामान्य जीव विज्ञान एक सहायक विषय में शामिल है।

Core questions

• एक आरएनए अणु रासायनिक प्रतिक्रिया को कैसे उत्प्रेरित कर सकता है?
• प्राकृतिक राइबोजाइम किस प्रकार की प्रतिक्रियाएँ करते हैं?
• राइबोसोम को राइबोजाइम क्यों माना जाता है?
• उत्प्रेरक आरएनए जीवन के प्रारंभिक विकास के बारे में क्या संकेत देता है?

Key theories

आरएनए एक एंजाइम हो सकता है

सेक के प्रदर्शन ने कि एक टेट्राहाइमेना इंट्रॉन प्रोटीन के बिना खुद को हटा देता है, यह स्थापित किया कि आरएनए एक सक्रिय साइट में मुड़ सकता है और एक प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित कर सकता है, इस धारणा को उलट दिया कि सभी एंजाइम प्रोटीन होते हैं।

आरएनए विश्व का निहितार्थ

क्योंकि आरएनए जानकारी संग्रहीत कर सकता है और प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित कर सकता है, जिसमें राइबोसोम में पेप्टाइड बंधन निर्माण भी शामिल है, उत्प्रेरक आरएनए इस परिकल्पना का समर्थन करता है कि आरएनए-आधारित चयापचय डीएनए और प्रोटीन एंजाइमों से पहले था।

Mechanisms

एक राइबोजाइम एक सटीक तृतीयक संरचना में मुड़ता है जो प्रतिक्रियाशील समूहों को स्थिति में रखता है और अक्सर संक्रमण अवस्थाओं को स्थिर करने के लिए धातु आयनों का समन्वय करता है, ठीक वैसे ही जैसे एक प्रोटीन एंजाइम करता है। स्व-स्प्लिसिंग इंट्रॉन ट्रांसएस्टरीफिकेशन प्रतिक्रियाओं के माध्यम से अपने स्वयं के निष्कासन को उत्प्रेरित करते हैं; आरएनएज़ पी की आरएनए उप-इकाई पूर्ववर्ती स्थानांतरण आरएनए को विखंडित करती है; छोटे स्व-विखंडन राइबोजाइम अपनी स्वयं की रीढ़ को काटते हैं; और राइबोसोम का आरएनए पेप्टाइड बंधन निर्माण को उत्प्रेरित करता है। प्रत्येक मामले में उत्प्रेरक शक्ति मुड़े हुए आरएनए में ही निहित होती है, कभी-कभी संबंधित प्रोटीन द्वारा सहायता प्राप्त होती है।

Clinical relevance

इंजीनियर किए गए राइबोजाइम और राइबोसोम की राइबोजाइम प्रकृति आरएनए-लक्षित अनुसंधान उपकरणों और एंटीबायोटिक क्रिया को सूचित करती है; इसे महत्व के रूप में प्रस्तुत किया गया है, न कि नैदानिक ​​मार्गदर्शन के रूप में।

History

सेक की 1982 की स्व-स्प्लिसिंग आरएनए की रिपोर्ट और आरएनएज़ पी के उत्प्रेरक आरएनए पर ऑल्टमैन के समानांतर कार्य ने उत्प्रेरक आरएनए की स्थापना की, जिसे 1989 के रसायन विज्ञान के नोबेल पुरस्कार से मान्यता मिली; बाद के संरचनात्मक कार्य ने राइबोसोम को एक राइबोजाइम के रूप में दिखाया जिसने आरएनए के उत्प्रेरक महत्व को मजबूत किया।

Key figures

• Thomas Cech
• Sidney Altman
• Harry Noller

Seminal works

• kruger1982
• watson2013

Frequently asked questions

राइबोजाइम क्या है?

एक आरएनए अणु जो एक एंजाइम के रूप में कार्य करता है, अपनी मुड़ी हुई संरचना का उपयोग करके आरएनए को काटने या जोड़ने जैसी रासायनिक प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित करता है।

जीवन की उत्पत्ति के लिए उत्प्रेरक आरएनए क्यों मायने रखता है?

यह दर्शाता है कि एक प्रकार का अणु जानकारी ले सकता है और प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित कर सकता है, जिससे डीएनए और प्रोटीन के अस्तित्व में आने से पहले एक प्रारंभिक आरएनए-आधारित जीवन संभव हो जाता है।