Revers transkriptase

Revers transkriptase - Et enzym , en RNA-avhengig DNA-polymerase  som transkriberer RNA til DNA, og finnes i retrovirus. Revers angir at enzymet virker motsatt vei den vanlige DNA → RNA, reversering av det sentrale dogme. Enzymet bruker en enkelttrådet RNA som oppskrift (templat) som blir oversatt til enkeltrådet DNA, komplementær til RNA-tråden. Enkelttrådet DNA kan videre omdannes til dobbelttrådet DNA. Revers transkriptase bruker zink (Zn2+) som kofaktor. 

1) Først katalyserer rervers transkriptase en DNA-tråd med komplementær basesekvens til enkelttrådet virus-RNA. 2) Deretter bryter enzymet ned RNA som inngår i komplekset DNA-RNA og 3) tilsist erstatter det med DNA. Hvert av disse trinnene er lokalisert til separate seter på enzymet. For å kunne lage nytt DNA trengs en primer, og den bruker tRNA som primer, enten fra viruset eller hentet fra vertscellen. Nytt DNA i den andre DNA-tråden lages i 5' → 3'-retningen.  Den nye DNA-DNA tråden med opprinnelig kode fra virus-RNA blir satt inn i vertsgenomet og integrert katalysert av enzymet integrase, kodet av virus-RNA. En revers transkriptase oversetter mest effektivt sitt eget virus-RNA, sammenlignet med annet RNA. 

Når revers transkriptase oversetter RNA→DNA er det lite korrekturlesing, og det blir mange feil i oversettelsen som gir stor genetisk variasjon i viruspopulasjonen. Revers transkriptase ligner således replikase i RNA-virus og RNA-polymerase ved å mangle 3' → 5'- eksonuklease og korrekturlesing. Dette bidrar til stor genetisk variasjon, virusseleksjon, og gjør det vanskelig å utvikle en vaksine mot HIV. Revers transkriptase er således forskjellig fra enzymet DNA-polymerase , DNA → DNA, som har aktiv korrekturlesing med DNA-reparasjon. Ved transkripsjon av kjerne-DNA blir det også genomet til viruset transkribert til et primært transkipt med budbringer-RNA (mRNA) som på ribosomene i cytoplasma blir translatert til polyprotein. Protease deler opp polyproteinet til virusenzymene revers transkriptase, integrase, protease , kapsidproteiner, og ytre viruskappeproteiner. Det hele blir pakket og satt sammen til nye viruspartikler som slippes fri som nye virus når den infiserte cellen ødelegges ved lysis

Eksempler på retrovirus som anvender revers transkriptase er RNA-virusene HIV (humant immunsviktvirus), og SIV (simian immunsviktvirus hos aper), og som omskriver sitt RNA til DNA i vertscellene. Noen av komponentene i legemidler mot AIDS (kombinasjonsterapi) baserer seg på å blokkere aktiviteten til revers transkriptase. Strukturanalogen deoksythymidin (AZT) blir tatt opp av T-cellene i immunsystemet, omdannet til deoksythymidintrifosfat som binder seg til revers transkriptase, og blokkerer bindingen til det naturlige substratet deoksythymidintrifosfat. Når strukturanalogen AZT blir satt inn i DNA-tråden stopper forlengelsen av tråden. Imidltertid har AZT noen bivirkninger som all annen terapi. 

Noen type I transposoner og retrotransposoner bruker revers transkriptase i replikeringen. Det er likhetstrekk mellom inkorporering av virusgenomet i form av DNA inn i kromosomer og hvordan dette gjøres av transposoner som flytter seg i genomet.

Revers transkriptase blir også anvendt innen molekylære teknikker kloning av gener, og for å lage cDNA-bibliotek, samt i revers transkriptase PCR (RT-PCR) som blant annet blir brukt til å identifisere RNA-virus. Revers transkriptase er også blitt funnet i mitokondrier hos pattedyr, og i noen DNA-virus (hepatitt B-virus og blomkålmosaikkvirus), samt som en del av enzymet telomerase som hekter på telomerer i enden av kromosomer hos hos eukaryoter. 

Enzymet revers transkriptase ble oppdaget på 1970-tallet av Howard M Termin (1934-1994) og David Baltimore, som fikk nobelprisen i fysiologi eller medisin i 1975, sammen med Renato Dulbeccto. 

Tilbake til hovedside

Publisert 4. feb. 2011 10:47 - Sist endret 28. mars 2020 11:21