stringtranslate.com

Рибозим

3D-структура рибозима «головка молотка»

Рибозимы ( ферменты рибонуклеиновых кислот ) — молекулы РНК , обладающие способностью катализировать специфические биохимические реакции, в том числе сплайсинг РНК при экспрессии генов , аналогично действию белковых ферментов . Открытие рибозимов в 1982 году продемонстрировало, что РНК может быть как генетическим материалом (например, ДНК ), так и биологическим катализатором (например, белковыми ферментами), и внесло вклад в гипотезу мира РНК , которая предполагает, что РНК могла играть важную роль в эволюции пребиотических самоорганизаций. репликационные системы. [1]

Наиболее распространенными видами деятельности природных или полученных in vitro рибозимов являются расщепление (или лигирование) РНК и ДНК и образование пептидных связей. [2] Например, самый маленький известный рибозим (GUGGC-3') может аминоацилировать последовательность GCCU-3' в присутствии PheAMP. [3] Внутри рибосомы рибозимы функционируют как часть большой субъединицы рибосомальной РНК, связывая аминокислоты во время синтеза белка . Они также участвуют в различных реакциях процессинга РНК , включая сплайсинг РНК , репликацию вируса и биосинтез транспортной РНК . Примеры рибозимов включают рибозим «головка молотка» , рибозим VS , свинцовый рибозим и рибозим «шпилька» .

Исследователи, которые изучают происхождение жизни с помощью гипотезы мира РНК, работают над открытием рибозима, обладающего способностью к самовоспроизведению, что потребует от него способности каталитически синтезировать полимеры РНК. Это должно происходить в пребиотически приемлемых условиях с высокой точностью копирования, чтобы предотвратить ухудшение информации, но также допускать возникновение случайных ошибок в процессе копирования, чтобы обеспечить продолжение дарвиновской эволюции . [4]

Были предприняты попытки разработать рибозимы в качестве терапевтических агентов, в качестве ферментов, нацеленных на определенные последовательности РНК для расщепления, в качестве биосенсоров , а также для применения в функциональной геномике и открытии генов. [5]

Открытие

Схема, показывающая расщепление РНК рибозимом.

До открытия рибозимов ферменты , называемые каталитическими белками [6] , были единственными известными биологическими катализаторами . В 1967 году Карл Везе , Фрэнсис Крик и Лесли Оргел первыми предположили, что РНК может действовать как катализатор. Эта идея была основана на открытии того, что РНК может образовывать сложные вторичные структуры . [7] Эти рибозимы были обнаружены в интроне транскрипта РНК, который отделился от транскрипта, а также в РНК-компоненте комплекса РНКазы Р, который участвует в созревании пре- тРНК . В 1989 году Томас Р. Чех и Сидни Альтман получили Нобелевскую премию по химии за «открытие каталитических свойств РНК». [8] Термин «рибозим» впервые был введен Kelly Kruger et al. в статье, опубликованной в Cell в 1982 году. [1]

В биологии было твердо устоявшееся мнение , что катализ предназначен только для белков. Однако идея РНК-катализа частично мотивирована старым вопросом о происхождении жизни: что первично: ферменты, выполняющие работу клетки, или нуклеиновые кислоты, несущие информацию, необходимую для производства ферментов? Концепция «рибонуклеиновых кислот как катализаторов» позволяет обойти эту проблему. РНК, по сути, может быть как куриной, так и яичной. [9]

В 1980-х годах Томас Чех из Университета Колорадо в Боулдере изучал вырезание интронов в гене рибосомальной РНК у Tetrahymena thermophila . Пытаясь очистить фермент, ответственный за реакцию сплайсинга, он обнаружил, что интрон можно расщепить без добавления какого-либо клеточного экстракта. Как бы они ни старались, Чех и его коллеги не смогли идентифицировать ни один белок, связанный с реакцией сплайсинга. После долгой работы Чех предположил, что часть интронной последовательности РНК может разрывать и восстанавливать фосфодиэфирные связи. Примерно в то же время Сидни Альтман, профессор Йельского университета , изучал способ процессинга молекул тРНК в клетке, когда он и его коллеги выделили фермент под названием РНКаза-P , который отвечает за превращение предшественника тРНК в активная тРНК. К своему большому удивлению, они обнаружили, что РНКаза-P помимо белка содержит РНК и что РНК является важным компонентом активного фермента. Это была настолько чужая идея, что им было трудно опубликовать свои выводы. В следующем году [ какой? ] Альтман продемонстрировал, что РНК может действовать как катализатор, показав, что субъединица РНК РНКаза-P может катализировать расщепление тРНК-предшественника на активную тРНК в отсутствие какого-либо белкового компонента.

После открытия Чеха и Альтмана другие исследователи обнаружили и другие примеры саморасщепляющихся РНК или каталитических молекул РНК. Многие рибозимы имеют активный центр в форме шпильки или молотка и уникальную вторичную структуру, которая позволяет им расщеплять другие молекулы РНК в определенных последовательностях. Теперь возможно создавать рибозимы, которые будут специфически расщеплять любую молекулу РНК. Эти РНК-катализаторы могут найти фармацевтическое применение. Например, был разработан рибозим, расщепляющий РНК ВИЧ . Если бы такой рибозим производился клеткой, геном РНК всех поступающих вирусных частиц был бы расщеплен рибозимом, что предотвратило бы заражение.

Структура и механизм

Несмотря на то, что для каждой мономерной единицы (нуклеотида) имеется только четыре варианта выбора, по сравнению с 20 боковыми цепями аминокислот, обнаруженными в белках, рибозимы имеют разнообразные структуры и механизмы. Во многих случаях они способны имитировать механизм, используемый их белковыми аналогами. Например, в саморасщепляющихся рибозимных РНК поточная реакция SN2 осуществляется с использованием 2'-гидроксильной группы в качестве нуклеофила, атакующего мостиковый фосфат и заставляющего 5'-кислород основания N+1 действовать как уходящая группа. Для сравнения, РНКаза А, белок, который катализирует ту же реакцию, использует координирующий гистидин и лизин, выступая в качестве основы для атаки фосфатного остова. [2] [ нужны разъяснения ]

Как и многие белковые ферменты, связывание металлов также имеет решающее значение для функции многих рибозимов. [10] Часто эти взаимодействия используют как фосфатный остов, так и основание нуклеотида, вызывая радикальные конформационные изменения. [11] Существует два класса механизмов расщепления фосфодиэфирной основной цепи в присутствии металла. В первом механизме внутренняя 2'-ОН-группа атакует фосфорный центр по механизму SN2 . Ионы металлов способствуют этой реакции, сначала координируя кислород фосфата, а затем стабилизируя оксианион. Второй механизм также следует за смещением SN 2 , но нуклеофил происходит из воды или экзогенных гидроксильных групп, а не из самой РНК. Наименьшим рибозимом является UUU, который может способствовать расщеплению между G и A тетрануклеотида GAAA по первому механизму в присутствии Mn 2+ . Причина, по которой этот тринуклеотид (а не комплементарный тетрамер) катализирует эту реакцию, может заключаться в том, что спаривание UUU-AAA является самым слабым и наиболее гибким тринуклеотидом среди 64 конформаций, которые обеспечивают сайт связывания для Mn 2+ . [12]

Перенос фосфорила также может катализироваться без ионов металлов. Например, рибонуклеаза А поджелудочной железы и рибозимы вируса гепатита дельта (HDV) могут катализировать расщепление основной цепи РНК посредством кислотно-основного катализа без ионов металлов. [13] [14] Рибозим-шпилька также может катализировать саморасщепление РНК без ионов металлов, но механизм этого до сих пор неясен. [14]

Рибозим также может катализировать образование пептидной связи между соседними аминокислотами за счет снижения энтропии активации. [13]

Фотографии структуры рибозима
Изображение, показывающее разнообразие структур рибозимов. Слева направо: свинцовый фермент, рибозим «головка молотка», рибозим твистер.

Деятельность

Рибосома — это биологическая машина , которая использует рибозим для трансляции РНК в белки.

Хотя рибозимы довольно редки в большинстве клеток, их роль иногда важна для жизни. Например, функциональная часть рибосомы , биологической машины , которая транслирует РНК в белки, по своей сути представляет собой рибозим, состоящий из третичных структурных мотивов РНК , которые часто координируются с ионами металлов, таких как Mg 2+ , в качестве кофакторов . [15] В модельной системе нет необходимости в наличии двухвалентных катионов в пятинуклеотидной РНК, катализирующей трансфенилаланирование четырехнуклеотидного субстрата с 3 парами оснований, комплементарных катализатору, где катализатор/субстрат были созданы путем усечения рибозим С3. [16]

Наиболее изученными рибозимами, вероятно, являются те, которые разрезают себя или другие РНК, как в оригинальном открытии Чеха [17] и Альтмана. [18] Однако рибозимы могут катализировать ряд реакций, многие из которых могут происходить в жизни, но не были обнаружены в клетках. [19]

РНК может катализировать сворачивание патологической конформации белка приона аналогично тому, как это происходит с шаперонином . [20]

Рибозимы и происхождение жизни

РНК также может действовать как наследственная молекула, что побудило Уолтера Гилберта предположить, что в далеком прошлом клетка использовала РНК как в качестве генетического материала, так и в качестве структурной и каталитической молекулы, а не делила эти функции между ДНК и белком , как это происходит сегодня; эта гипотеза известна как « гипотеза мира РНК » происхождения жизни . [21] Поскольку нуклеотиды и РНК (и, следовательно, рибозимы) могут возникать из неорганических химических веществ, они являются кандидатами на роль первых ферментов и, по сути, первых «репликаторов» (т. е. макромолекул, содержащих информацию, которые воспроизводят сами себя). Пример самореплицирующегося рибозима, который связывает два субстрата для создания своей точной копии, был описан в 2002 году. [22] Открытие каталитической активности РНК разрешило парадокс происхождения жизни «курица и яйцо», решив Центральная догма о проблеме происхождения пептидов и нуклеиновых кислот. Согласно этому сценарию, при зарождении жизни вся ферментативная активность и кодирование генетической информации осуществлялась одной молекулой: РНК.

В лаборатории были получены рибозимы , способные катализировать синтез других молекул РНК из активированных мономеров в очень специфических условиях; эти молекулы известны как рибозимы РНК-полимеразы . [23] О первом рибозиме РНК-полимеразы было сообщено в 1996 году, и он был способен синтезировать РНК-полимеры длиной до 6 нуклеотидов. [24] Мутагенез и селекция были выполнены на рибозиме РНК-лигазы из большого пула случайных последовательностей РНК, [25] в результате чего в 2001 году был выделен улучшенный рибозим полимеразы «Round-18», который теперь может катализировать полимеразы РНК до 14 нуклеотидов в длину. [26] В результате дальнейшего отбора рибозима Round-18 был создан рибозим B6.61, который смог добавить до 20 нуклеотидов к матрице праймера за 24 часа, пока он не разложится за счет расщепления своих фосфодиэфирных связей. [27]

Скорость, с которой рибозимы могут полимеризовать последовательность РНК, существенно возрастает, когда это происходит внутри мицеллы . [28]

Следующим открытым рибозимом был рибозим «tC19Z», который может содержать до 95 нуклеотидов с точностью 0,0083 мутации на нуклеотид. [29] Затем исследователями был обнаружен рибозим «tC9Y», который в дальнейшем был способен синтезировать нити РНК длиной до 206 нуклеотидов в условиях эвтектической фазы при минусовой температуре, [30] условия, которые, как ранее было показано, способствуют активности полимеразы рибозима. [31]

Рибозим РНК-полимеразы (RPR), называемый tC9-4M, был способен полимеризовать цепи РНК длиннее, чем он сам (т.е. длиннее, чем 177 нт) при концентрациях ионов магния, близких к физиологическим уровням, тогда как более ранние RPR требовали пребиотически невероятных концентраций до 200 мМ. Единственным фактором, необходимым для достижения этого, было наличие очень простого полимера аминокислот, называемого декапептид лизина. [32]

Самый сложный синтезированный к тому моменту RPR получил название 24-3, который впервые оказался способен полимеризовать последовательности значительного разнообразия нуклеотидных последовательностей и перемещаться по сложным вторичным структурам РНК-субстратов, недоступным предыдущим рибозимам. Фактически, этот эксперимент был первым, в котором рибозим использовался для синтеза молекулы тРНК. [33] Начиная с рибозима 24-3, Tjhung et al. [34] применили еще четырнадцать раундов отбора, чтобы путем эволюции in vitro получить рибозим РНК-полимеразы , названный «38-6», который обладает беспрецедентным уровнем активности при копировании сложных молекул РНК. Однако этот рибозим не способен копировать себя, а его РНК-продукты имеют высокую частоту мутаций . В последующем исследовании ученые начали с рибозима 38-6 и применили еще 14 раундов отбора для создания рибозима «52-2», который по сравнению с 38-6 снова был во много раз более активным и мог начать генерировать обнаруживаемые и функциональные уровни лигазы класса I, хотя ее точность и функциональность все еще были ограничены по сравнению с копированием той же матрицы такими белками, как РНК-полимераза Т7. [35]

RPR под названием t5(+1) добавляет триплетные нуклеотиды за раз, а не по одному нуклеотиду за раз. Этот гетеродимерный RPR может перемещаться по вторичным структурам, недоступным для 24-3, включая шпильки. В исходном пуле вариантов РНК, полученных только из ранее синтезированного RPR, известного как Z RPR, возникли две отдельные последовательности, которые эволюционировали и стали мутуалистически зависимыми друг от друга. РНК типа 1 стала каталитически неактивной, но образование комплекса с РНК типа 5 усилило ее способность к полимеризации и сделало возможной межмолекулярные взаимодействия с субстратом матрицы РНК, устраняя необходимость привязывать матрицу непосредственно к последовательности РНК RPR, что было ограничением. более ранних исследований. t5(+1) не только не нуждался в привязке к матрице, но и не нуждался в праймере, поскольку t5(+1) обладал способностью полимеризовать матрицу как в направлениях 3' → 5', так и 5' 3 → 3'. . [36]

Высокоразвитый [ неопределенный ] рибозим РНК-полимеразы оказался способен функционировать как обратная транскриптаза , то есть он может синтезировать копию ДНК, используя матрицу РНК. [37] Такая деятельность считается [ кем? ] сыграли решающую роль в переходе от геномов РНК к ДНК в ранней истории жизни на Земле. Способность к обратной транскрипции могла возникнуть как вторичная функция раннего РНК-зависимого рибозима РНК-полимеразы.

Последовательность РНК, которая сворачивается в рибозим, способна вторгаться в дуплексную РНК, перестраиваться в открытый голополимеразный комплекс, а затем искать специфическую последовательность промотора РНК и после распознавания снова перестраиваться в процессивную форму, которая полимеризует комплементарную цепь последовательности. Этот рибозим способен удлинять дуплексную РНК до 107 нуклеотидов, и делает это без необходимости связывания полимеризуемой последовательности. [38]

Искусственные рибозимы

С момента открытия рибозимов, существующих в живых организмах, возник интерес к изучению новых синтетических рибозимов, полученных в лаборатории. Например, были получены искусственно полученные саморасщепляющиеся РНК с хорошей ферментативной активностью. Тан и Брейкер [39] выделили саморасщепляющиеся РНК путем отбора in vitro РНК, происходящих из РНК со случайной последовательностью. Некоторые из полученных синтетических рибозимов имели новую структуру, а некоторые были похожи на природный рибозим «головка молотка».

В 2015 году исследователи из Северо-Западного университета и Иллинойского университета в Чикаго разработали привязанную рибосому, которая работает почти так же хорошо, как и настоящий клеточный компонент, производящий все белки и ферменты внутри клетки. Искусственная рибосома, получившая название «Рибосома-Т» или «Рибо-Т», была создана Майклом Джуэттом и Александром Мэнкиным. [40] Методы создания искусственных рибозимов включают направленную эволюцию. Этот подход использует двойную природу РНК как катализатора и информационного полимера, что позволяет исследователям легко создавать огромные популяции РНК-катализаторов с использованием ферментов -полимераз . Рибозимы мутируют путем обратной транскрипции их с помощью обратной транскриптазы в различные кДНК и амплифицируют с помощью ПЦР, подверженной ошибкам . Параметры отбора в этих экспериментах часто различаются. Один из подходов к выбору рибозима лигазы включает использование биотиновых меток, ковалентно связанных с субстратом. Если молекула обладает желаемой лигазной активностью, для восстановления активных молекул можно использовать стрептавидиновую матрицу.

Линкольн и Джойс использовали эволюцию in vitro для разработки рибозим-лигаз, способных к саморепликации примерно за час путем соединения заранее синтезированных высококомплементарных олигонуклеотидов. [41]

Создание искусственных саморасщепляющихся рибопереключателей , называемых аптазимами , хотя и не является настоящими катализаторами , также является активной областью исследований. Рибопереключатели представляют собой регуляторные мотивы РНК, которые меняют свою структуру в ответ на небольшую молекулу-лиганд для регулирования трансляции. Хотя существует множество известных природных рибопереключателей, которые связывают широкий спектр метаболитов и других небольших органических молекул, описан только один рибозим на основе рибопереключателя: glmS . [42] Ранние работы по характеристике саморасщепляющихся рибопереключателей были сосредоточены на использовании теофиллина в качестве лиганда. В этих исследованиях образуется шпилька РНК, которая блокирует сайт связывания рибосомы , тем самым ингибируя трансляцию. В присутствии лиганда , в этих случаях теофиллина, регуляторная область РНК отщепляется, позволяя рибосоме связываться и транслировать целевой ген. Большая часть этой работы по инженерии РНК была основана на рациональном дизайне и заранее определенных структурах РНК, а не на направленной эволюции, как в приведенных выше примерах. Более поздние работы расширили лиганды, используемые в рибозимных рибопереключателях, за счет включения пирофосфата тимина. Сортировка клеток, активируемая флуоресценцией, также использовалась для разработки аптазимов. [43]

Приложения

Рибозимы были предложены и разработаны для лечения заболеваний посредством генной терапии . Одной из основных проблем использования ферментов на основе РНК в качестве терапевтических средств является короткий период полураспада каталитических молекул РНК в организме. Чтобы бороться с этим, 2'-положение рибозы модифицируется для улучшения стабильности РНК. Одной из областей рибозимной генной терапии было ингибирование вирусов на основе РНК.

Был разработан тип синтетического рибозима, направленного против РНК ВИЧ , называемый «сдвигами генов» , и он прошел клинические испытания на ВИЧ-инфекцию. [44] [45]

Аналогичным образом были разработаны рибозимы для воздействия на РНК вируса гепатита С , коронавируса SARS (SARS-CoV), [46] аденовируса [46] и РНК вирусов гриппа A и B. [47] [48] [49] [46] Рибозим способен расщеплять консервативные участки генома вируса, что, как было показано, снижает вирус в культуре клеток млекопитающих. [50] Несмотря на эти усилия исследователей, эти проекты остались на доклинической стадии.

Известные рибозимы

Хорошо подтвержденные природные классы рибозимов:

Смотрите также

Примечания и ссылки

  1. ^ ab Крюгер К., Грабовски П.Дж., Зауг А.Дж., Сэндс Дж., Готтшлинг Д.Е., Чех Т.Р. (ноябрь 1982 г.). «Самосплайсинг РНК: аутоиссечение и автоциклизация промежуточной последовательности рибосомальной РНК тетрахимены». Клетка . 31 (1): 147–157. дои : 10.1016/0092-8674(82)90414-7. PMID  6297745. S2CID  14787080.
  2. ^ ab Федор MJ, Уильямсон JR (май 2005 г.). «Каталитическое разнообразие РНК». Обзоры природы. Молекулярно-клеточная биология . 6 (5): 399–412. дои : 10.1038/nrm1647. PMID  15956979. S2CID  33304782.
  3. ^ Ярус М (октябрь 2011 г.). «Значение крохотного рибозима». Философские труды Лондонского королевского общества. Серия Б, Биологические науки . 366 (1580): 2902–2909. дои : 10.1098/rstb.2011.0139. ПМК 3158920 . ПМИД  21930581. 
  4. ^ Мартин Л.Л., Унрау П.Дж., Мюллер У.Ф. (январь 2015 г.). «Синтез РНК с помощью выбранных рибозимов in vitro для воссоздания мира РНК». Жизнь . Базель, Швейцария. 5 (1): 247–68. Бибкод : 2015Жизнь....5..247М. дои : 10.3390/life5010247 . ПМК 4390851 . ПМИД  25610978. 
  5. ^ Хин Дж, Вайнберг MS (2008). «Возвращение к рибозиму-молоту: новые биологические идеи для разработки терапевтических агентов и приложений обратной геномики». В Моррисе К.Л. (ред.). РНК и регуляция экспрессии генов: скрытый уровень сложности . Норфолк, Англия: Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-25-7.
  6. ^ Определение фермента Dictionary.com, по состоянию на 6 апреля 2007 г.
  7. ^ Вёзе С (1967). Генетический код . Нью-Йорк: Харпер и Роу.
  8. ^ Нобелевская премия по химии 1989 года была присуждена Томасу Р. Чеху и Сидни Альтману «за открытие каталитических свойств РНК».
  9. ^ Виссер CM (1984). «Эволюция биокатализа 1. Возможные катализаторы РНК с прегенетическим кодом, которые представляют собой собственную репликазу». Истоки жизни . 14 (1–4): 291–300. Бибкод : 1984OrLi...14..291В. дои : 10.1007/BF00933670. PMID  6205343. S2CID  31409366.
  10. ^ Пайл AM (август 1993 г.). «Рибозимы: отдельный класс металлоферментов». Наука . 261 (5122): 709–714. Бибкод : 1993Sci...261..709P. дои : 10.1126/science.7688142. ПМИД  7688142.
  11. ^ Фрейзингер Э., Сигель Р.К. (2007). «От нуклеотидов к рибозимам — сравнение их свойств связывания ионов металлов» (PDF) . Коорд. хим. Преподобный . 251 (13–14): 1834–1851. дои : 10.1016/j.ccr.2007.03.008.
  12. ^ Пайл AM (август 1993 г.). «Рибозимы: отдельный класс металлоферментов». Наука . 261 (5122): 709–714. Бибкод : 1993Sci...261..709P. дои : 10.1126/science.7688142. JSTOR  2882234. PMID  7688142.
  13. ^ ab Lilley DM (октябрь 2011 г.). «Механизмы РНК-катализа». Философские труды Лондонского королевского общества. Серия Б, Биологические науки . 366 (1580): 2910–2917. дои : 10.1098/rstb.2011.0132. JSTOR  23035661. PMC 3158914 . ПМИД  21930582. 
  14. ^ аб Дудна Дж.А., Чех Т.Р. (июль 2002 г.). «Химический репертуар природных рибозимов». Природа . 418 (6894): 222–228. Бибкод : 2002Natur.418..222D. дои : 10.1038/418222a. PMID  12110898. S2CID  4417095.
  15. ^ Бан Н., Ниссен П., Хансен Дж., Мур П.Б., Стейтц Т.А. (август 2000 г.). «Полная атомная структура большой субъединицы рибосомы с разрешением 2,4 А». Наука . 289 (5481): 905–920. Бибкод : 2000Sci...289..905B. CiteSeerX 10.1.1.58.2271 . дои : 10.1126/science.289.5481.905. ПМИД  10937989. 
  16. ^ Турк Р.М., Чумаченко Н.В., Ярус М. (март 2010 г.). «Множественные продукты трансляции пятинуклеотидного рибозима». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 107 (10): 4585–4589. Бибкод : 2010PNAS..107.4585T. дои : 10.1073/pnas.0912895107 . ПМЦ 2826339 . ПМИД  20176971. 
  17. ^ Чех ТР (август 2000 г.). «Структурная биология. Рибосома — это рибозим». Наука . 289 (5481): 878–879. дои : 10.1126/science.289.5481.878. PMID  10960319. S2CID  24172338.
  18. ^ Альтман С. (август 1990 г.). «Нобелевская лекция. Ферментативное расщепление РНК РНК». Отчеты по биологическим наукам . 10 (4): 317–337. дои : 10.1007/BF01117232. PMID  1701103. S2CID  12733970.
  19. ^ Уолтер Н.Г., Энгельке Д.Р. (октябрь 2002 г.). «Рибозимы: каталитические РНК, которые что-то разрезают, создают и выполняют странную и полезную работу». Биолог . 49 (5): 199–203. ПМК 3770912 . ПМИД  12391409. 
  20. ^ Супаттапоне С (июнь 2004 г.). «Превращение прионного белка in vitro». Журнал молекулярной медицины . 82 (6): 348–356. дои : 10.1007/s00109-004-0534-3. PMID  15014886. S2CID  24908667.
  21. ^ Гилберт В. (1986). «Происхождение жизни: мир РНК». Природа . 319 (6055): 618. Бибкод : 1986Natur.319..618G. дои : 10.1038/319618a0 . S2CID  8026658.
  22. ^ Пол Н., Джойс Г.Ф. (октябрь 2002 г.). «Самовоспроизводящийся рибозим лигазы». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 99 (20): 12733–12740. Бибкод : 2002PNAS...9912733P. дои : 10.1073/pnas.202471099 . ПМЦ 130529 . ПМИД  12239349. 
  23. ^ Джонстон В.К., Унрау П.Дж., Лоуренс М.С., Гласнер М.Э., Бартель Д.П. (май 2001 г.). «Полимеризация РНК, катализируемая РНК: точное и общее расширение праймера с помощью матрицы РНК». Наука . 292 (5520): 1319–1325. Бибкод : 2001Sci...292.1319J. CiteSeerX 10.1.1.70.5439 . дои : 10.1126/science.1060786. PMID  11358999. S2CID  14174984. 
  24. ^ Экланд Э.Х., Бартель Д.П. (июль 1996 г.). «РНК-катализируемая полимеризация РНК с использованием нуклеозидтрифосфатов». Природа . 382 (6589): 373–6. Бибкод : 1996Natur.382..373E. дои : 10.1038/382373a0. PMID  8684470. S2CID  4367137.
  25. ^ Бартель Д.П., Шостак Дж.В. (сентябрь 1993 г.). «Выделение новых рибозимов из большого пула случайных последовательностей [см. комментарий]». Наука . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк 261 (5127): 1411–8. doi : 10.1126/science.7690155. ПМИД  7690155.
  26. ^ Джонстон В.К., Унрау П.Дж., Лоуренс М.С., Гласнер М.Э., Бартель Д.П. (май 2001 г.). «Полимеризация РНК, катализируемая РНК: точное и общее расширение праймера с помощью матрицы РНК». Наука . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, 292 (5520): 1319–25. Бибкод : 2001Sci...292.1319J. дои : 10.1126/science.1060786. PMID  11358999. S2CID  14174984.
  27. ^ Захер Х.С., Унрау П.Дж. (июль 2007 г.). «Выбор улучшенного рибозима РНК-полимеразы с превосходным расширением и точностью». РНК . 13 (7): 1017–1026. дои : 10.1261/rna.548807. ЧВК 1894930 . ПМИД  17586759. 
  28. ^ Мюллер Ю.Ф., Бартель Д.П. (март 2008 г.). «Повышение эффективности рибозима полимеразы на гидрофобных сборках». РНК . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк 14 (3): 552–62. дои : 10.1261/rna.494508. ПМК 2248263 . ПМИД  18230767. 
  29. ^ Вочнер А., Аттуотер Дж., Коулсон А., Холлигер П. (апрель 2011 г.). «Катализируемая рибозимами транскрипция активного рибозима». Наука . 332 (6026): 209–212. Бибкод : 2011Sci...332..209W. дои : 10.1126/science.1200752. PMID  21474753. S2CID  39990861.
  30. ^ Аттуотер Дж., Вочнер А., Холлигер П. (декабрь 2013 г.). «Эволюция рибозимной активности РНК-полимеразы во льду». Природная химия . 5 (12): 1011–8. Бибкод : 2013NatCh...5.1011A. дои : 10.1038/nchem.1781. ПМК 3920166 . ПМИД  24256864. 
  31. ^ Аттуотер Дж., Вокнер А., Пинейро В.Б., Коулсон А., Холлигер П. (сентябрь 2010 г.). «Лед как протоклеточная среда для репликации РНК». Природные коммуникации . 1 (6): 76. Бибкод : 2010NatCo...1...76A. дои : 10.1038/ncomms1076 . ПМИД  20865803.
  32. ^ Тагами С., Аттуотер Дж., Холлигер П. (апрель 2017 г.). «Простые пептиды, полученные из ядра рибосомы, усиливают функцию рибозима РНК-полимеразы». Природная химия . 9 (4): 325–332. Бибкод : 2017НатЧ...9..325Т. дои : 10.1038/nchem.2739. ПМЦ 5458135 . ПМИД  28338682. 
  33. ^ Хорнинг Д.П., Джойс Г.Ф. (август 2016 г.). «Амплификация РНК рибозимом РНК-полимеразы». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 113 (35): 9786–91. Бибкод : 2016PNAS..113.9786H. дои : 10.1073/pnas.1610103113 . ПМК 5024611 . ПМИД  27528667. 
  34. ^ Чжхунг К.Ф., Шохирев М.Н., Хорнинг Д.П., Джойс Г.Ф. (февраль 2020 г.). «Рибозим РНК-полимеразы, синтезирующий своего собственного предка». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 117 (6): 2906–2913. Бибкод : 2020PNAS..117.2906T. дои : 10.1073/pnas.1914282117 . ПМК 7022166 . ПМИД  31988127. 
  35. ^ Портильо X, Хуан Ю.Т., Брейкер Р.Р., Хорнинг Д.П., Джойс Г.Ф. (2021). «Наблюдение структурной эволюции фермента РНК». электронная жизнь . 10 : е71557. дои : 10.7554/eLife.71557 . ПМЦ 8460264 . ПМИД  34498588. 
  36. ^ Аттуотер Дж., Рагурам А., Моргунов А.С., Джанни Э., Холлигер П. (май 2018 г.). «Синтез РНК, катализируемый рибозимами, с использованием триплетных строительных блоков». электронная жизнь . 7 . дои : 10.7554/eLife.35255 . ПМК 6003772 . ПМИД  29759114. 
  37. ^ Саманта Б., Джойс Г.Ф. (сентябрь 2017 г.). «Рибозим обратной транскриптазы». электронная жизнь . 6 . дои : 10.7554/eLife.31153 . ПМЦ 5665644 . ПМИД  28949294. 
  38. ^ Кожокару Р., Унрау П.Дж. (март 2021 г.). «Процессивная полимеризация РНК и распознавание промотора в мире РНК». Наука . 371 (6535): 1225–1232. Бибкод : 2021Sci...371.1225C. doi : 10.1126/science.abd9191. PMID  33737482. S2CID  232271298.
  39. ^ Тан Дж, Брейкер Р.Р. (май 2000 г.). «Структурное разнообразие саморасщепляющихся рибозимов». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 97 (11): 5784–5789. Бибкод : 2000PNAS...97.5784T. дои : 10.1073/pnas.97.11.5784 . ЧВК 18511 . ПМИД  10823936. 
  40. ^ Инженер и биолог разработал первую искусственную рибосому - Дизайнерская рибосома может привести к созданию новых лекарств и биоматериалов следующего поколения, опубликовано 31 июля 2015 г. Северо-Западным университетом.
  41. ^ Линкольн Т.А., Джойс Г.Ф. (февраль 2009 г.). «Самоподдерживающаяся репликация фермента РНК». Наука . 323 (5918): 1229–1232. Бибкод : 2009Sci...323.1229L. дои : 10.1126/science.1167856. ПМК 2652413 . ПМИД  19131595. 
  42. ^ Винклер В.К., Нахви А., Рот А., Коллинз Дж.А., Брейкер Р.Р. (март 2004 г.). «Контроль экспрессии генов с помощью природного рибозима, реагирующего на метаболиты». Природа . 428 (6980): 281–286. Бибкод : 2004Natur.428..281W. дои : 10.1038/nature02362. PMID  15029187. S2CID  4301164.
  43. ^ Линч С.А., Галливан Дж.П. (январь 2009 г.). «Скрининг синтетических рибопереключателей на основе проточной цитометрии». Исследования нуклеиновых кислот . 37 (1): 184–192. дои : 10.1093/nar/gkn924. ПМК 2615613 . ПМИД  19033367. 
  44. ^ де Фейтер Р., Ли П. (июнь 2000 г.). «Оценка технологии: генная терапия рибозимами ВИЧ, Gene Shears Pty Ltd». Современное мнение о молекулярной терапии . 2 (3): 332–335. ПМИД  11249628.
  45. ^ Хан AU (май 2006 г.). «Рибозим: клинический инструмент». Клиника Химика Акта; Международный журнал клинической химии . 367 (1–2): 20–27. doi : 10.1016/j.cca.2005.11.023. ПМИД  16426595.
  46. ^ abc Аша К., Кумар П., Саникас М., Месеко К.А., Ханна М., Кумар Б. (декабрь 2018 г.). «Достижения в области терапии на основе нуклеиновых кислот против респираторных вирусных инфекций». Журнал клинической медицины . 8 (1): 6. дои : 10.3390/jcm8010006 . ПМК 6351902 . ПМИД  30577479. 
  47. ^ Ханна М., Саксена Л., Раджпут Р., Кумар Б., Прасад Р. (2015). «Замалчивание генов: терапевтический подход к борьбе с вирусными инфекциями гриппа». Будущая микробиология . 10 (1): 131–140. дои : 10.2217/fmb.14.94. ПМИД  25598342.
  48. ^ Кумар Б., Ханна М., Кумар П., Суд В., Вьяс Р., Банерджиа AC (май 2012 г.). «Опосредованное нуклеиновой кислотой расщепление гена M1 вируса гриппа А значительно усиливается антисмысловыми молекулами, нацеленными на гибридизацию вблизи места расщепления». Молекулярная биотехнология . 51 (1): 27–36. doi : 10.1007/s12033-011-9437-z. PMID  21744034. S2CID  45686564.
  49. ^ Кумар Б., Аша К., Ханна М., Ронсард Л., Месеко К.А., Саникас М. (апрель 2018 г.). «Новая угроза вируса гриппа: состояние и новые перспективы его терапии и контроля». Архив вирусологии . 163 (4): 831–844. doi : 10.1007/s00705-018-3708-y. ПМК 7087104 . ПМИД  29322273. 
  50. ^ Либер А., Хе С.И., Поляк С.Дж., Гретч Д.Р., Барр Д., Кей М.А. (декабрь 1996 г.). «Устранение РНК вируса гепатита С в инфицированных гепатоцитах человека путем аденовирус-опосредованной экспрессии рибозимов». Журнал вирусологии . 70 (12): 8782–8791. doi :10.1128/JVI.70.12.8782-8791.1996. ЧВК 190975 . ПМИД  8971007. 
  51. ^ Нильсен Х, Вестхоф Э, Йохансен С (сентябрь 2005 г.). «МРНК увенчана 2',5'-лариатом, катализируемым рибозимом, подобным группе I». Наука . 309 (5740): 1584–1587. Бибкод : 2005Sci...309.1584N. дои : 10.1126/science.1113645. PMID  16141078. S2CID  37002071.
  52. ^ Фика С.М., Таттл Н., Новак Т., Ли Н.С., Лу Дж., Кудатингал П. и др. (Ноябрь 2013). «РНК катализирует сплайсинг ядерной пре-мРНК». Природа . 503 (7475): 229–234. Бибкод : 2013Natur.503..229F. дои : 10.1038/nature12734. ПМК 4666680 . ПМИД  24196718. 

дальнейшее чтение

Внешние ссылки