Ricercatori dell'Università della California di Santa Cruz, hanno determinato la struttura tridimensionale di un enzima RNA, o “ribozima”, “fondamentale per catalizzare la reazione chimica necessaria a creare nuove molecole RNA: i ricercatori hanno ottenuto un'immagine con una risoluzione quasi atomica della forma tridimensionale di un ribozima mentre è in corso la reazione. Il primo ribozima fu identificato nel 1980 da Thomas R. Cech, mentre si stava occupando dello splicing dell'RNA nel protozoo ciliato “Tetrahymena thermophila”.

Nel 1989, Thomas R. Cech e Sidney Altman vinsero il Premio Nobel per la chimica per le loro scoperte sulle proprietà catalitiche dell'RNA. Dalla scoperta dei primi ribozimi presenti nelle cellule, è cresciuto l'interesse nello studio di nuovi ribozimi sintetici, ingegnerizzati in laboratorio. Walter Gilbert ha proposto l'idea che l'acido ribonucleico (RNA), chimicamente molto simile al DNA, sia stato alla base della vita delle cellule primordiali,che si servivano dell'RNA sia come materiale genetico che come molecola strutturale e catalitica per auto-replicarsi, e che solo successivamente questi ruoli vennero affidati a DNA e proteine. Questa ipotesi è nota come “RNA World” (“Mondo RNA”): i ribozimi presenti oggi nelle cellule, così come i ribosomi stessi, potrebbero essere allora considerati come fossili viventi di una vita ancestrale basata esclusivamente sugli acidi nucleici.

“Con la scoperta dei ribozimi, possiamo immaginare sia esistito un 'Mondo RNA' pre-biotico popolato di ribozimi auto-replicanti”, ha detto William Scott, professore associato di chimica e biochimica alla UC di Santa Cruz. Insieme al ricercatore Michael Robertson, sono riusciti a determinare la struttura di un ribozima mentre unisce insieme due sub-unità RNA nella stessa reazione indotta nei sistemi biologici dall' “RNA polimerasi”. “Un RNA in grado di fare copie di sè stesso e soggetto alla selezione naturale darwininana, è l'ipotesi alla base della teoria del Mondo RNA, secondo cui anche i ribozimi evolvono”. Robertson e Scott hanno ottenuto la struttura del ribozima “Legase L1” in laboratorio, dopo aver cresciuto artificialmente dell'RNA sintetico a partire da 0. In particolare, all'UC di Santa Cruz, Robertson ha cominciato a crescere cristalli del ribozima in modo da poterne poi determinare la struttura con una cristallografia macromolecolare a raggi-x (i raggi-x colpiscono i cristalli producendo vari percorsi di diffrazione). Ma cristalizzare molecole di RNA non è così facile. Robertson ha provato tante differenti versioni del ribozima prima di avere successo.

“La struttura indica chequesti ribozimi artificialmente selezionati usano meccanismi reattivi molto simili a quelli degli enzimi naturali", ha detto Robertson.

Data articolo: maggio 2007
Fonte: Space Daily