Ribozyme

Un ribozyme est une molécule d’ARN possédant une activité catalytique. Son repliement forme un site capable d’accélérer une réaction chimique, parfois sur la molécule elle-même. La catalyse dépend des groupes fonctionnels de l’ARN et, selon le mécanisme, d’ions métalliques ou d’autres partenaires ; elle n’est donc pas réservée aux enzymes protéiques.

Des fonctions biologiques établies

Des ribozymes participent à la coupure ou à la liaison de chaînes d’ARN. Les introns auto-épissables peuvent retirer leur propre séquence d’un transcrit. L’ARN de la RNase P intervient dans la maturation des ARN de transfert, tandis que le centre peptidyl-transférase du ribosome repose sur l’ARN ribosomal pour la formation de la liaison peptidique.

Ces exemples n’impliquent pas que tous les ARN catalytiques fonctionnent sans protéines dans la cellule. Des protéines peuvent contribuer à leur assemblage, à leur stabilité ou à leur activité. Ce qui définit le ribozyme est la contribution catalytique de l’ARN, et non l’absence obligatoire de tout partenaire.

Structure et portée de la notion

Le repliement rapproche des éléments nécessaires à la réaction et stabilise les configurations qui facilitent sa réalisation. L’activité dépend du contexte physicochimique. Comme pour les autres catalyseurs, l’accélération de la réaction ne déplace pas à elle seule son équilibre final.

La découverte de l’auto-épissage chez Tetrahymena a établi expérimentalement que l’ARN peut porter une fonction catalytique. Cette propriété soutient les hypothèses d’un ancien monde à ARN, mais ne démontre pas le déroulement exact de l’origine de la vie. Une capacité chimique observée et un scénario historique d’évolution correspondent à deux niveaux de preuve distincts.