Odwrotna transkryptaza - Polski Serwis Naukowy

Trójwymiarowy model rewertazy

Odwrotna transkryptaza, rewertaza, polimeraza DNA zależna od RNA (EC 2.7.7.49) - enzym syntetyzujący nić DNA na matrycy RNA. Proces ten nosi nazwę odwrotnej transkrypcji (por. transkrypcja - przepisywanie z DNA na RNA). Rewertaza wykazuje także aktywność rybonukleazową. Odkrycie tego enzymu zostało w 1975 nagrodzone nagrodą Nobla w dziedzinie fizjologii i medycyny.

Retrowirusy (Retroviridae) - rodzina wirusów RNA (których materiał genetyczny zawarty jest w kwasie rybonukleinowym), które przeprowadzają proces odwrotnej transkrypcji.

Odwrotna transkrypcja – proces przepisania jednoniciowego RNA (ssRNA) przez enzym odwrotną transkryptazę (RT) na dwuniciowy DNA. Proces odwrotnej transkrypcji wykorzystywany jest przez niektóre wirusy RNA, takie jak HIV do włączenia swojego materiału genetycznego do genomu komórek gospodarza i jego replikacji. Proces ten został odkryty i zbadany przez amerykańskiego onkologa Howarda Martina Temina. Odwrotna transkrypcja wykorzystywana jest również w procesie odtwarzania telomerów przez telomerazę, towarzyszy też przemieszczaniu się retrotranspozonów w genomie gospodarza.

Odwrotna transkryptaza występuje u retrowirusów (np. HIV), którym umożliwia przepisanie ich materiału genetycznego z RNA na DNA, które następnie integruje do genomu gospodarza i wraz z nim ulega replikacji. Również niektóre wirusy DNA (hepadnawirusy) wykorzystują odwrotną transkrypcję podczas replikacji.

Ludzki wirus niedoboru odporności, HIV (ang. human immunodeficiency virus) - wirus z rodzaju lentiwirusów, z rodziny retrowirusów. Atakuje głównie limfocyty T-pomocnicze (limfocyty Th). Wiriony mają budowę kulistą i otoczone są otoczką lipidową, zawierającą liczne białka (glikoproteiny: gp120 u HIV-1 i HIV-2 oraz gp41 u HIV-1 i gp36 u HIV-2). Pod osłonką znajduje się płaszcz białkowy, czyli kapsyd, kryjący materiał genetyczny wirusa (RNA) i enzymy: odwrotną transkryptazę, integrazę. Wywołuje AIDS. Dotychczas poznano 2 typy wirusa:

Numer EC oznacza numer przypisany każdemu enzymowi wg zasad klasyfikacji opracowanej w 1984 roku przez Komitet Nazewnictwa (ang. Nomenclature Committee) Międzynarodowej Unii Biochemii i Biologii Molekularnej (ang. International Union of Biochemistry). Numery EC Enzyme Commission (Komisja Enzymatyczna) lub Enzyme Catalogue dzielą wszystkie enzymy na sześć głównych grup ze względu na typ katalizowanej reakcji. Komisja Enzymatyczna przypisała każdemu enzymowi zarekomendowaną nazwę i czteroczęściowy rozróżnialny numer o strukturze XX.XX.XX.XX

Odwrotną transkryptazę kodują też retrotranspozony występujące w genomach eukariotów, co umożliwia im replikację i przemieszczanie się w genomie. Odwrotną transkryptazą jest również telomeraza, zawierająca w sobie nić RNA służącą jako matryca do syntezy DNA.

Odwrotna transkryptaza podczas syntezy DNA robi dużo błędów, ponieważ nie ma aktywności korekcyjnej. Pozwala to na szybką akumulację mutacji w organizmach takich, jak wirus HIV, które wykorzystują ją do replikacji. Inhibitorem rewertazy jest AZT a także tenofowir.

Enzymy – wielkocząsteczkowe, w większości białkowe katalizatory przyspieszające specyficzne reakcje chemiczne poprzez obniżenie ich energii aktywacji.

Tenofowir (tenofovir) – organiczny związek chemiczny z grupy fosfonianowych analogów nukleotydów. Lek antywirusowy należący do klasy leków antyretrowirusowych. Jest nukleotydowym inhibitorem odwrotnej transkryptazy wirusa HIV. Stosowany w terapii AIDS i przewlekłej żółtaczce typu B.

Bibliografia

Robert K. Murray Biochemia Harpera. PZWL, Warszawa 2005 ISBN 83-200-3347-0.

Lubert Stryer Biochemia. PWN, Warszawa 2003 ISBN 83-01-13978-1.

Linki zewnętrzne

http://www.rcsb.org/pdb/explore.do?structureId=1HMV Struktura odwrotnej transkryptazy ludzkiego wirusa HIV typu pierwszego w banku struktur PDB.