Обратная транскриптаза

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
HIV-1 Обратная транскриптаза

Обратная транскриптаза (также известная как ревертаза или РНК-зависимая ДНК-полимераза) — фермент (КФ 2.7.7.49), катализирующий синтез ДНК на матрице РНК в процессе, называемом обратной транскрипцией.

Называется так потому, что большинство процессов транскрипции в живых организмах происходит в другом направлении, а именно, с молекулы ДНК синтезируется РНК-транскрипт.

История[править | править код]

Обратная транскриптаза была открыта Говардом Теминым в Университете Висконсин-Мэдисон ,[1] и независимо Дэвидом Балтимором в 1970 году в Массачусетском технологическом институте.[2] Оба исследователя получили Нобелевскую премию в области физиологии и медицины в 1975 году совместно с Ренато Дульбекко.

Точность транскрипции[править | править код]

Обратной транскрипции из РНК в ДНК сопутствует высокий уровень ошибок трансляции, это отличает обратную транскриптазу от других ДНК-полимераз. [3] Эти ошибки могут приводить к мутациям, ответственным за лекарственную устойчивость вирусов.[4]

Значение для вирусов[править | править код]

Обратная транскрипция необходима, в частности, для осуществления жизненного цикла ретровирусов, например, вирусов иммунодефицита человека и T-клеточной лимфомы человека типов 1 и 2. После попадания вирусной РНК в клетку обратная транскриптаза, содержащаяся в вирусных частицах, синтезирует комплементарную ей ДНК, а затем на этой цепи ДНК, как на матрице, достраивает вторую цепь.

Значение для эукариот[править | править код]

Ретротранспозоны эукариот кодируют обратную транскриптазу, которая используется ими для встраивания в геном хозяина подобно тому, как это происходит у вирусов. Обратной транскриптазой является также теломераза.

Применение[править | править код]

Антиретровирусная терапия[править | править код]

Так как ретровирусы такие как иммунодефицит человека используют обратную транскриптазу для копирования своего генетического материала при размножении, были разработаны специальные лекарства прерывающие обратную транскрипцию, и таким образом останавливающие распространение вируса. Эти лекарства известны под общим названием ингибиторы обратной транскриптазы.[5][6]

Роль в генетической инженерии[править | править код]

В генетической инженерии обратную транскриптазу используют для получения кДНК — копии эукариотического гена, не содержащей интронов. Для этого из организма выделяют зрелую мРНК (кодирующую соответствующий генный продукт: белок, РНК) и проводят с ней в качестве матрицы обратную транскрипцию. Полученную кДНК можно трансформировать в клетки бактерий для получения трансгенного продукта.[7]

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. Temin HM, Mizutani S (June 1970). «RNA-dependent DNA polymerase in virions of Rous sarcoma virus». Nature 226 (5252): 1211–3. DOI:10.1038/2261211a0. PMID 4316301.
  2. Baltimore D (June 1970). «RNA-dependent DNA polymerase in virions of RNA tumour viruses». Nature 226 (5252): 1209–11. DOI:10.1038/2261209a0. PMID 4316300.
  3. Varuni K. Jamburuthugoda, Thomas H. Eickbush (15 April 2011). «The reverse transcriptase encoded by the non-LTR retrotransposon R2 is as error prone as that encoded by HIV-1». J Mol Biol 407 (5): 661–672. DOI:10.1016/j.jmb.2011.02.015.
  4. Reverse transcriptase. — Plainview, N.Y.: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1993. — ix, 492 pages с. — ISBN 0879693827, 9780879693824.
  5. K. Brinkman, H. J. ter Hofstede, D. M. Burger, J. A. Smeitink, P. P. Koopmans Adverse effects of reverse transcriptase inhibitors: mitochondrial toxicity as common pathway // AIDS (London, England). — 1998-10-01. — Т. 12, вып. 14. — С. 1735–1744. — ISSN 0269-9370.
  6. Marie-Pierre de Béthune Non-nucleoside reverse transcriptase inhibitors (NNRTIs), their discovery, development, and use in the treatment of HIV-1 infection: a review of the last 20 years (1989-2009) // Antiviral Research. — 2010-1. — Т. 85, вып. 1. — С. 75–90. — ISSN 1872-9096. — DOI:10.1016/j.antiviral.2009.09.008.
  7. W. M. Freeman, S. J. Walker, K. E. Vrana Quantitative RT-PCR: pitfalls and potential // BioTechniques. — 1999-1. — Т. 26, вып. 1. — С. 112–122, 124–125. — ISSN 0736-6205.