РНК: возможность синтеза полипептидных цепей
Первые экспериментальные данные о возможной каталитической функции рРНК были получены с ингибиторами биосинтеза белка. Оказалось, что устойчивость к некоторым из них вызывается мутациями в генах рРНК, но не рибосомных белков.
Х.Ф. Ноллером и соавторами (1992 г.) было установлено, что удаление из рибосомы большого числа рибосомных белков не инактивирует ее пептидилтрансферазную функцию. Подобного рода данные указывают на то, что именно 23S рРНК является пептидилтрансферазой, однако окончательный вывод мешают сделать оставшиеся рибосомные белки, присутствие которых необходимо для проявления пептидилтрансферазной активности такой ослабленной в структурном отношении рибосомы.
Функциональная связь между рРНК и интронами группы I открылась с неожиданной стороны, когда установили, что аминогликозидные антибиотики, блокирующие биосинтез белка, ингибируют и аутосплайсинг интронов группы I. Это открытие нашло дальнейшее развитие в связи с обнаружением у интронов группы I слабой аминоацилэстеразной активности.
Было сделано предположение, что интроны группы I и рибосомная РНК могут обладать общими структурными (и функциональными) доменами. Кроме того, мутантные рибозимы , полученные путем отбора in vitro по критерию ускоренного переноса фосфодиэфирных связей, оказались способными, хотя и в слабой степени, расщеплять амидные связи. На основании такого рода данных Ноллер и соавторы сделали предположение о том, что первые примитивные рибосомы образовались из молекул РНК, родственных интронам группы I, которые были в состоянии осуществлять перенос ацильных групп, необходимый для образования пептидных связей. Эти данные позволяли предполагать, что функция рРНК в биосинтезе белка является каталитической, а некоторые РНК сегодняшнего дня, имеющие отношение к обсуждаемым процессам - это "молекулярные ископаемые".
При наличии активированных аминокислот синтез пептидов не представляется трудной задачей. Активированные аминокислоты конденсируются даже в водных растворах с образованием коротких пептидов, а цепи длиной до 50 аминокислот образуются на минеральных поверхностях. Абстрактная схема биосинтеза белка в примитивных системах с участием каталитических РНК представлялась следующим образом. Примитивные РНК, аминоацилирующие сами себя активированными аминокислотами по аутокаталитическому механизму, могут выступать донорами и акцепторами аминокислот в реакциях переноса ацильных групп, катализируемых рибозимами. Для признания РНК в качестве молекул, осуществлявших в примитивных системах синтез белков, необходимо показать возможность выполнения ими следующих функций: узнавание аминокислот, аминоацилирование тРНК, перенос ацильных групп, активация аминокислот и синтез пептидов.
