Uma ribozima é uma molécula de ácido ribonucleico (RNA) que tem a capacidade de atuar como catalisador em uma reação química. O termo ribozima é uma abreviação de enzima do ácido ribonucleico. Antes que as ribozimas fossem descobertas na década de 1980, pensava-se que apenas proteínas poderiam atuar como enzimas e catalisar reações. Sabe-se agora que as ribozimas também participam de muitas funções intracelulares importantes e podem ter aplicações terapêuticas devido à sua capacidade de clivar o RNA. As ribozimas podem ser sintetizadas artificialmente e também produzidas naturalmente.
A principal função das ribozimas é dividir as ligações fosfodiéster das moléculas de RNA alvo por hidrólise. As ligações fosfodiéster são ligações covalentes que ligam nucleotídeos no RNA e no DNA, formando a espinha dorsal da molécula. A hidrólise envolve a adição de uma molécula de água, que tem o efeito de dissolver as ligações. As ribozimas usam a hidrólise para separar outras moléculas de RNA ou elas próprias, às vezes também ligando ou conectando duas moléculas de RNA separadas em um processo chamado splicing.
O estudo da união de RNA no organismo unicelular Tetrahymena thermophila levou à descoberta de ribozimas no início dos anos 80. Thomas Cech, professor da Universidade do Colorado, nos EUA, descobriu que o RNA nesse organismo poderia se cortar e se ligar na ausência de qualquer proteína catalisadora. O professor Sidney Altman, da Cech e da Universidade de Yale, recebeu o Prêmio Nobel de Química de 1989 por suas pesquisas sobre ribozimas.
Além do splicing, as ribozimas catalisam a montagem de aminoácidos em proteínas durante o processo de tradução. A tradução ocorre quando a informação genética no RNA mensageiro (mRNA) é decodificada em uma sequência de aminoácidos através da atividade dos ribossomos. O RNA ribossômico (rRNA), um componente principal dos ribossomos, também pode ser considerado uma ribozima.
Existem muitos tipos diferentes de ribozimas e foram estudados em seu estado natural. Dois deles, a ribozima em gancho de cabelo e a ribozima em cabeça de martelo, são encontrados em RNAs de satélite em vírus de plantas. As ribozimas de Hammerhead foram modificadas em laboratório para uso como agentes de clivagem de RNA.
Acredita-se que as ribozimas de cabeça de martelo modificadas possam ter aplicações clínicas em terapia gênica. A capacidade de clivar o RNA pode ajudar a combater os retrovírus, uma vez que os retrovírus dependem de um genoma de RNA para duplicação na célula hospedeira. Os pesquisadores também desenvolveram ribozimas completamente sintéticas para aplicações médicas semelhantes. Ribozimas de martelo modificado e ribozimas sintéticas estão sendo pesquisadas especificamente como opções terapêuticas para o tratamento do vírus da imunodeficiência humana (HIV).