Vanduo – privaloma RNR dalis

Vanduo – bene universaliausia egzistuojanti molekulė – yra žinomas kaip Žemę formuojanti, gyvybę palaikanti medžiaga, puikiausiai atliekanti universalaus tirpiklio vaidmenį. Dabar mokslininkai iš Mičigano universiteto (JAV) ir Čekijos Respublikos Mokslų akademijos nustatė dar du anksčiau nežinotus vandens vaidmenis.
Paaiškėjo, kad vanduo itin svarbus RNR fermentų veikimui, kurie savo ruožtu yra nepakeičiami gyvosiose ląstelėse ir yra medicininiam taikymui perspektyvūs junginiai.
RNR fermentai, dar vadinami ribozimais, greitina chemines reakcijas ląstelių viduje, lygiai kaip ir labiau žinomi baltyminiai jų analogai. Lygiai kaip ir baltyminiai fermentai, ribozimai yra ne statiškos, o kintančios struktūros. Jie gali būti aktyvios arba neaktyvios formos (konformacijos).
Ankstesniuose darbuose, kuriems vadovavo Mičigano universiteto mokslininkas chemijos profesorius Nilsas Walteris, nustatyta, kad modifikacijos bet kurioje ribozimo molekulės vietoje – net ir toli nuo ten, kur vyksta cheminė reakcija – paveikia tai, kokiu greičiu fermentas keičia savo konformacijas bei kaip stipriai katalizuojama reakcija. Tokios savybės jau seniau buvo priskirtos baltyminiams fermentams, bet niekada nebuvo žinoma, kad jomis pasižymi ir RNR fermentai.
N.Walteris su kolegomis taip pat aptiko įrodymų, kad vanduo tiesiogiai dalyvauja tarpinėse katalizės reakcijose, vykstančiose fermento aktyviajame centre – tai yra antras iki šiol nežinotas vandens vaidmuo RNR veikloje. Mokslininkai naujus vandens molekulių vaidmenis tyrė naudodami kompiuterinio modeliavimo ir metodo, vadinamo pavienės molekulės fluorescencijos rezonanso energijos perdavimu (single-molecule fluorescence resonance energy transfer – FRET), kombinaciją. Tokiu būdu mokslininkams pavyko tiesiogiai stebėti ir matuoti kaip greitai ribozimai keičia konformacijas ir kai tie greičiai kinta kai pakeičiamos skirtingos ribozimo dalys.