ribozomas

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ISSN 1666-7948
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Revista QuímicaViva
Volumen 1, Número 1, diciembre 2002

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RIBOZIMAS: RESABIOS DEL MUNDO PRIMITIVO
Silvia Billi
Jefe de Trabajos Prácticos- Depto. de QuímicaBiológica FCEyN - UBA

Recibido 30 de octubre de 2002/ Aceptado 29 de noviembre de 2002

El estudio de catalizadores biológicos se intensificó a mediados de 1800 cuando Louis Pasteur llamó fermentos a los agentes presentes en las levaduras que convertían azúcar en alcohol. En 1926 se purificó la primer enzima, la "ureasa", a partir de plantas, encontrando que estaba compuesta por material proteico.Los cientos de enzimas purificadas y analizadas desde entonces resultaron ser de naturaleza proteica, por lo que se concluyó que todas las enzimas eran proteínas.
Este dogma pareció cambiar cuando en 1982, en el laboratorio de Thomas Cech, (1) estudiando el procesamiento de RNA en el protozoo ciliado Tetrahymena thermophila se observó que el corte y empalme (splice) de un intrón del pre-rRNA eraautocatalítico. ¡El RNA se escindía por sí mismo sin ayuda de un catalizador proteico! Paralelamente, en el laboratorio de Sidney Altman (2) se investigaban las propiedades de la enzima ribonucleasa P, que se encuentra en todos los organismos. Los sustratos de esta enzima son una serie de moléculas precursoras de tRNA inactivo que son transformadas en tRNA funcional. La ribonucleasa P consta deuna subunidad proteica y un RNA de 377 nucleótidos enlazados en una sola cadena. Al separar los componentes, la subunidad RNA fue capaz de catalizar la hidrólisis de tRNA precursor en ausencia completa de la parte proteica. Como la característica prominente de estas moléculas de RNA era clivar otras cadenas de RNA se las llamaron ribozimas. En 1989 se les otorgó. a Cech y a Altman el premio Nobelpor el descubrimiento de estos catalizares biológicos no proteicos. El descubrimiento de las ribozimas fortaleció la teoría del "mundo de RNA" que intenta develar el misterio del origen de la vida. La hipótesis del "mundo de RNA" propone que la evolución basada en la replicación del RNA precedió a la aparición de la síntesis proteica (3, 4, 5, 6). En algún momento de la evolución de la vida lacontinuidad genética fue asegurada por la replicación del RNA, sin involucrar como catalizadores a las proteínas codificadas genéticamente, siendo el apareamiento de bases descubierto por Watson y Crick la clave para la replicación (3). Las evidencias(5,6) que sustentan esta teoría están basadas en las múltiples funciones que pueden cumplir el RNA o los ribonucleótidos: 1) el RNA es capaz dealmacenar información genética, 2) puede servir de templado para la síntesis de cadenas complementarias de polinucleótidos, 3) puede actuar como catalizador, 4) nucleótidos de RNA actúan como coenzimas en muchas reacciones biológicas, 5) los desoxirribonucleótidos precursores del DNA son sintetizados a partir de ribonucleótidos, 6) la presencia de pequeñas ribonucleoproteínas ayudan en la expresióngenética y en el mantenimiento del genoma, 7) las moléculas de RNA guía participan en la edición del RNA, y 8) numerosos virus llevan como único material genético RNA de simple o doble cadena. 
Durante la evolución, a medida que el metabolismo celular se fue sofisticando el requerimiento de biocatalizadores con distinta especificidad hizo que las proteínas, con mayor versatilidad que el RNA (20aminoácidos en comparación con cuatro bases) asumieran el rol de biocatalizadores, mientras que el DNA presumiblemente adquirió la función de guardar y transmitir la información genética, dada su mayor estabilidad. Los descendientes de la era dominada por el RNA habitan hoy en el mundo en forma de ribozimas presentes en organismos que van desde las bacterias al hombre.
Las ribozimas aumentan...