Un ribozyme est une mol?cule d’acide ribonucl?ique (ARN) qui a la capacit? d’agir comme un catalyseur dans une r?action chimique. Le terme ribozyme est une abr?viation d’enzyme acide ribonucl?ique. Avant la d?couverte des ribozymes dans les ann?es 1980, on pensait que seules les prot?ines pouvaient agir comme des enzymes et catalyser des r?actions. On sait maintenant que les ribozymes participent ?galement ? de nombreuses fonctions intracellulaires importantes et peuvent avoir des applications th?rapeutiques en raison de leur capacit? ? cliver l’ARN. Les ribozymes peuvent ?tre synth?tis?s artificiellement ainsi que produits naturellement.
La fonction principale des ribozymes est de diviser les liaisons phosphodiester des mol?cules d’ARN cibles par hydrolyse. Les liaisons phosphodiester sont des liaisons covalentes qui relient les nucl?otides de l’ARN et de l’ADN ensemble, formant l’?pine dorsale de la mol?cule. L’hydrolyse implique l’ajout d’une mol?cule d’eau, qui a pour effet de dissoudre les liaisons. Les ribozymes utilisent l’hydrolyse pour cliver d’autres mol?cules d’ARN ou eux-m?mes, parfois ?galement en ligaturant ou en connectant deux mol?cules d’ARN s?par?es ensemble dans un processus appel? ?pissage.
L’?tude de l’?pissage de l’ARN dans l’organisme unicellulaire Tetrahymena thermophila a conduit ? la d?couverte des ribozymes au d?but des ann?es 1980. Thomas Cech, professeur ? l’Universit? du Colorado aux ?tats-Unis, a d?couvert que l’ARN de cet organisme pouvait ? la fois se couper et se ligaturer en l’absence de toute prot?ine catalysante. Cech et Sidney Altman, professeur ? l’Universit? de Yale, ont re?u le prix Nobel de chimie 1989 pour leurs recherches sur les ribozymes.
En plus de l’?pissage, les ribozymes catalysent l’assemblage d’acides amin?s en prot?ines au cours du processus de traduction. La traduction se produit lorsque l’information g?n?tique contenue dans l’ARN messager (ARNm) est d?cod?e en une s?quence d’acides amin?s par l’activit? des ribosomes. L’ARN ribosomal (ARNr), un composant principal des ribosomes, peut donc ?galement ?tre consid?r? comme un ribozyme.
De nombreux types diff?rents de ribozymes existent et ont ?t? ?tudi?s dans leur ?tat naturel. Deux d’entre eux, le ribozyme en ?pingle ? cheveux et le ribozyme en t?te de marteau, se trouvent dans les ARN satellites des virus v?g?taux. Les ribozymes Hammerhead ont ?t? modifi?s en laboratoire pour ?tre utilis?s comme agents de clivage de l’ARN.
On pense que les ribozymes en t?te de marteau modifi?s peuvent avoir des applications cliniques en th?rapie g?nique. La capacit? de cliver l’ARN peut aider ? combattre les r?trovirus, car les r?trovirus reposent sur un g?nome d’ARN pour la duplication dans la cellule h?te. Les chercheurs ont ?galement d?velopp? des ribozymes enti?rement synth?tiques pour des applications m?dicales similaires. Les ribozymes en t?te de marteau modifi?s et les ribozymes synth?tiques font l’objet de recherches sp?cifiques en tant qu’options th?rapeutiques pour le traitement du virus de l’immunod?ficience humaine (VIH).