Ribozimas: características e tipos

Ribozimas são moléculas de RNA com capacidade catalítica, ou seja, que podem acelerar reações químicas sem serem consumidas no processo. Essas moléculas desempenham um papel fundamental na regulação de diversas atividades celulares, como a replicação do DNA, a síntese de proteínas e a regulação genética. Existem diferentes tipos de ribozimas, cada um com funções específicas e estruturas distintas, sendo os mais conhecidos os ribossomos, que são responsáveis pela síntese de proteínas, e os ribozimas de splicing, que atuam no processo de remoção de íntrons no RNA mensageiro. Essas moléculas são essenciais para a vida e têm sido alvo de estudos para entender melhor seu funcionamento e aplicação em diversas áreas, como na biotecnologia e na medicina.

Ribozimas: definição e importância na catálise de reações bioquímicas.

Ribozimas são moléculas de RNA capazes de atuar como enzimas, catalisando reações químicas no interior das células. Ao contrário das enzimas tradicionais, que são em sua maioria proteínas, as ribozimas são compostas por RNA. Essas moléculas possuem a capacidade de cortar, ligar ou modificar outras moléculas de RNA ou DNA, desempenhando um papel fundamental em diversos processos biológicos.

As ribozimas são importantes na catálise de reações bioquímicas porque permitem que as células realizem diversas atividades metabólicas de forma mais eficiente. Além disso, essas moléculas têm a capacidade de se auto-replicar, o que as torna essenciais para a evolução e manutenção da vida.

Existem diferentes tipos de ribozimas, cada uma com uma função específica. As ribozimas de splicing, por exemplo, são responsáveis por remover íntrons do RNA mensageiro durante o processo de splicing, garantindo a produção de proteínas funcionais. Já as ribozimas de ligação são capazes de unir moléculas de RNA quebradas, permitindo a síntese de novas moléculas.

Em resumo, as ribozimas desempenham um papel fundamental na regulação e execução de reações bioquímicas dentro das células, contribuindo para a manutenção da vida e para a evolução dos organismos vivos.

Características essenciais de uma enzima: o que você precisa saber sobre essas proteínas.

As enzimas são proteínas que atuam como catalisadores em reações químicas, acelerando a velocidade das reações no organismo. Elas possuem características essenciais que as tornam essenciais para o funcionamento adequado do corpo.

Uma das principais características das enzimas é a sua especificidade. Cada enzima é responsável por catalisar uma reação química específica, devido à sua estrutura tridimensional única. Isso significa que cada enzima age apenas sobre um substrato específico, garantindo a precisão das reações bioquímicas.

Além disso, as enzimas são altamente eficientes, podendo acelerar as reações em até milhões de vezes. Isso ocorre devido à capacidade das enzimas de reduzir a energia de ativação necessária para que a reação ocorra, tornando o processo mais rápido e eficiente.

Outra característica importante das enzimas é a sua capacidade de serem reutilizadas. Após catalisar uma reação, as enzimas permanecem intactas e prontas para catalisar novas reações, o que as torna extremamente econômicas no organismo.

Por fim, as enzimas são altamente reguladas no organismo, podendo ser ativadas ou inibidas por diferentes mecanismos. Isso garante que as reações químicas ocorram no momento e na quantidade adequada, mantendo o equilíbrio bioquímico do corpo.

Ribozimas: características e tipos

As ribozimas são enzimas que possuem como componente ativo um RNA, ao invés de uma proteína. Apesar de serem menos comuns do que as enzimas proteicas, as ribozimas desempenham um papel fundamental em diversas reações bioquímicas.

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Existem diferentes tipos de ribozimas, cada um catalisando uma reação específica. Algumas ribozimas atuam na clivagem de moléculas de RNA, enquanto outras estão envolvidas na síntese de proteínas. Essas ribozimas são essenciais para processos como a replicação do material genético e a regulação da expressão gênica.

Uma característica marcante das ribozimas é a sua capacidade de catalisar reações sem a necessidade de cofatores ou íons metálicos, o que as torna mais simples e eficientes em alguns casos. Além disso, as ribozimas podem ser encontradas em diversas espécies, desde bactérias até seres humanos, evidenciando a sua importância evolutiva.

Em resumo, as ribozimas são enzimas que desempenham um papel crucial em diversas reações bioquímicas, apresentando características únicas que as distinguem das enzimas proteicas tradicionais.

O papel das Ribozimas na regulação do código genético humano.

As Ribozimas são moléculas de RNA que possuem a capacidade de catalisar reações químicas dentro das células. Elas desempenham um papel fundamental na regulação do código genético humano, atuando como enzimas que podem cortar ou unir sequências de RNA. Isso é crucial para o processo de expressão gênica, pois as Ribozimas podem regular a produção de proteínas em nível pós-transcricional.

Existem diferentes tipos de Ribozimas, cada uma com funções específicas. Por exemplo, as Ribozimas de clivagem podem cortar moléculas de RNA em locais específicos, controlando assim a quantidade de proteínas produzidas. Já as Ribozimas de ligação podem unir fragmentos de RNA, facilitando a formação de proteínas completas.

Além disso, as Ribozimas também estão envolvidas em processos como a reparação de DNA e a regulação da atividade de outros genes. Sua capacidade de atuar como catalisadores em reações químicas as torna essenciais para a manutenção da homeostase celular e para a resposta a estímulos ambientais.

Em resumo, as Ribozimas desempenham um papel crucial na regulação do código genético humano, controlando a expressão gênica em nível pós-transcricional. Seu papel como enzimas catalíticas é fundamental para garantir que as células funcionem corretamente e respondam adequadamente a diferentes estímulos.

Características do RNA: o que você precisa saber sobre o ácido ribonucleico.

O RNA, ou ácido ribonucleico, é uma molécula essencial para a vida, desempenhando diversas funções dentro das células. Ao contrário do DNA, o RNA é composto por uma única cadeia de nucleotídeos, contendo a pentose ribose em sua estrutura. Além disso, o RNA possui a base nitrogenada uracila em vez da timina presente no DNA.

Uma das principais funções do RNA é servir como molécula mensageira, transmitindo as informações genéticas contidas no DNA para a síntese de proteínas. Além disso, o RNA também pode atuar como molécula transportadora de aminoácidos durante a tradução do código genético.

Outra característica importante do RNA é a presença de ribozimas, que são moléculas de RNA capazes de catalisar reações químicas. As ribozimas atuam como enzimas dentro das células, participando de processos como a clivagem de moléculas de RNA e a síntese de proteínas.

Existem diversos tipos de ribozimas, cada um com uma função específica dentro da célula. Alguns exemplos incluem as ribozimas envolvidas na splicing do RNA mensageiro, no processamento de moléculas de RNA não codificantes e na replicação de alguns vírus de RNA.

Em resumo, o RNA é uma molécula fundamental para a vida, desempenhando funções essenciais dentro das células. As ribozimas, por sua vez, são moléculas de RNA com capacidade catalítica, que participam de diversos processos biológicos. Estudar as características e tipos de ribozimas é fundamental para compreender melhor o funcionamento das células e dos organismos vivos.

Ribozimas: características e tipos

As ribozimas são ARN (ácido ribonucleico) com capacidade catalítica, isto é, capaz de acelerar as reacções químicas que ocorrem no corpo. Algumas ribozimas podem atuar sozinhas, enquanto outras precisam da presença de uma proteína para efetivamente realizar a catálise.

As ribozimas descobertas até agora participam de reações de geração de moléculas de RNA de transferência e de reação de splicing : transesterificação envolvida na remoção de íntrons das moléculas de RNA, sejam elas mensageiras, de transferência ou ribossômicas. Dependendo de sua função, eles são classificados em cinco grupos.

Ribozimas: características e tipos 1

Fonte: Por Frédéric Dardel [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html), CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/) ou CC BY-SA 2.5 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)], do Wikimedia Commons

A descoberta de ribozimas despertou o interesse de muitos biólogos. Esses RNAs catalíticos foram propostos como potenciais candidatos às moléculas que possivelmente deram origem às primeiras formas de vida.

Além disso, como muitos vírus usam o RNA como material genético e muitos deles são catalíticos. Portanto, as ribozimas oferecem oportunidades para a criação de drogas que buscam atacar esses catalisadores.

Perspectiva histórica

Por muitos anos, acreditava-se que as únicas moléculas capazes de participar da catálise biológica eram as proteínas.

As proteínas são compostas por vinte aminoácidos – cada um com propriedades físicas e químicas diferentes – que permitem agrupá-los em uma ampla variedade de estruturas complexas, como hélices alfa e folhas beta.

Em 1981, ocorreu a descoberta da primeira ribozima, encerrando o paradigma de que as únicas moléculas biológicas capazes de realizar a catálise são proteínas.

As estruturas enzimáticas permitem pegar um substrato e transformá-lo em um determinado produto. As moléculas de RNA também têm essa capacidade de dobrar e catalisar reações.

De fato, a estrutura de uma ribozima se assemelha à de uma enzima, com todos os seus destaques, como o local ativo, o local de ligação ao substrato e o local de ligação ao cofator.

O RNAse P foi uma das primeiras ribozimas a serem descobertas e consiste em proteínas e RNA. Ele participa da geração de moléculas de RNA de transferência a partir de precursores maiores.

Características da catálise

As ribozimas são moléculas de RNA catalítico capazes de acelerar as reações de transferência do grupo fosforil em ordens de magnitude de 10 5 a 10 11 .

Em experimentos de laboratório, eles também demonstraram participar de outras reações, como a transesterificação de fosfato.

Tipos de ribozimas

Existem cinco classes ou tipos de ribozimas: três delas participam de reações auto-modificadoras, enquanto as duas restantes (ribonuclease P e RNA ribossômico) usam um substrato diferente na reação catalítica. Em outras palavras, uma molécula que não seja o RNA catalítico.

Intrones do grupo I

Esse tipo de íntron foi encontrado em genes mitocondriais de parasitas, fungos, bactérias e até vírus (como o bacteriófago T4).

Por exemplo, no protozoário da espécie Tetrahymena thermofila, um íntron é removido do precursor do RNA ribossômico em uma série de etapas: primeiro, um nucleotídeo ou um nucleosídeo de guanosina reage com a ligação fosfodiéster que une o íntron à reação de exon. de transesterificação.

Então, o exon livre realiza a mesma reação na ligação fosfodiéster exon-íntron no final do grupo aceitador de íntrons.

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Intrones do grupo II

Os íntrons do grupo II são conhecidos como “auto-priming”, uma vez que esses RNAs são capazes de auto-priming. Os íntrons dessa categoria são encontrados nos precursores do RNA mitocondrial na linhagem de fungos.

As ribonucleases dos grupos I e II e P (ver abaixo) são ribozimas caracterizadas por serem grandes moléculas, podendo atingir várias centenas de nucleoticos de comprimento e formar estruturas complexas.

Intrões do grupo III

Os íntrons do grupo III são chamados RNA “auto-cut” e foram identificados em vírus patogênicos de plantas.

Esses RNAs têm a particularidade de poderem se cortar na reação de maturação dos RNAs genômicos, começando com precursores com muitas unidades.

Nesse grupo, é uma das ribozimas mais populares e estudadas: a ribozima do martelo. Isso é encontrado em agentes infecciosos ribonucleicos de vegetais, chamados viróides.

Esses agentes requerem que o processo de autocissão se propague e produza várias cópias de si mesmo em uma cadeia de RNA contínua.

Os viróides devem ser separados um do outro, e essa reação é catalisada pela sequência de RNA encontrada em ambos os lados da região de ligação. Uma dessas seqüências é a “cabeça de martelo” e é nomeada pela semelhança de sua estrutura secundária com este instrumento.

Ribonuclease P

O quarto tipo de ribozimas é formado por moléculas de RNA e proteínas. Nas ribonucleases, a estrutura do RNA é vital para realizar o processo catalítico.

No ambiente celular, a ribonuclease P atua da mesma maneira que os catalisadores de proteínas, cortando precursores de RNA de transferência para gerar uma extremidade 5 ‘madura.

Este complexo é capaz de reconhecer motivos cujas seqüências não mudaram no curso da evolução (ou mudaram muito pouco) dos precursores do RNA de transferência. Para ligar o substrato à ribozima, ele não usa extensivamente a complementaridade entre as bases.

Eles diferem do grupo anterior (ribozimas cabeça de martelo) e RNA semelhante a este, pelo produto final do corte: a ribonuclease produz uma extremidade 5′-fosfato.

Ribossoma bacteriano

Estudos da estrutura do ribossomo das bactérias nos permitiram concluir que ele também possui propriedades de uma ribozima. O local responsável pela catálise está localizado na subunidade 50S.

Implicações evolutivas das ribozimas

A descoberta de RNAs com capacidade catalítica levou à geração de hipóteses relacionadas à origem da vida e sua evolução em estágios incipientes.

Essa molécula é a base da hipótese do “mundo primitivo do RNA”. Vários autores sustentam a hipótese de que, bilhões de anos atrás, a vida teve que começar com uma certa molécula que possui a capacidade de catalisar suas próprias reações.

Assim, as ribozimas parecem ser potenciais candidatos a essas moléculas que originaram as primeiras formas de vida.

Referências

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