riboreplicasi
riboreplicasi
Enzima a RNA capace di copiare l’RNA in RNA. David P. Bartel e i suoi collaboratori, usando tecniche selettive per l’RNA note come SELEX hanno dimostrato che un piccolo RNA di circa 200 nucleotidi è in grado di usare ribonucleosidi-trifosfati come precursori per copiare una molecola-stampo di RNA. L’esistenza di questo enzima, la riboreplicasi, prova un principio fondamentale: un enzima fatto di RNA può copiare l’RNA in RNA. Malgrado la versione attuale di questo enzima riproduca solo molecole di RNA di limitata lunghezza, in molti ritengono che non trascorrerà molto tempo prima che l’ingegneria genetica produca una riboreplicasi in grado di sintetizzare trascritti molto più estesi. L’universo di tutte le possibili sequenze di RNA di una certa lunghezza – lo spazio delle sequenze dell’RNA – è enorme. Perciò, una riboreplicasi prodotta oggi con le tecniche dell’ingegneria genetica avrebbe sicuramente una sequenza diversa da quella del ribozima primordiale. È noto, tuttavia, che i prodotti di ripetute selezioni in vitro possono talvolta convergere su un’unica o pochissime soluzioni strutturali dotate di una certa attività enzimatica. Un’affascinante domanda è se l’analisi di questi campioni rivelerà l’emergere sistematico di somiglianze strutturali. Se così fosse, le ripetute selezioni avrebbero il potere di ricreare un passato virtuale, in cui sequenze moderne riprodurrebbero le molecole antiche. Inoltre, poiché l’apparato di traduzione è essenzialmente simile in tutti gli organismi viventi, il possibile progenote doveva essere in grado di effettuare sintesi proteica su stampo, sostanzialmente in modo analogo al nostro. Uno scenario plausibile per l’evoluzione dell’apparato di traduzione può essere costruito su un percorso che parte con l’inizio dell’evoluzione del tRNA. Questo scenario fornisce una spiegazione convincente del vantaggio selettivo portato da ciascun nuovo componente, man mano che si presentava: prima i tRNA, come etichette genomiche, che funzionavano nella replicazione; più tardi le tRNA sintetasi, per caricare queste etichette con amminoacidi basici e facilitare così l’interazione con la riboreplicasi fortemente acida; quindi i primi ribosomi per sintetizzare polimeri misti con un meccanismo che era essenzialmente senza stampo; infine l’RNA messaggero e il codice genetico. (*)
→ RNA