Odwrotna transkrypcja

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania

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.

Reakcję odwrotnej transkrypcji wykorzystuje się do syntezy cDNA na matrycy RNA, co jest przydatne w niektórych badaniach, między innymi w reakcji RT PCR (ang. Reverse Transcryption PCR).

Mechanizm[edytuj | edytuj kod]

Mechanizm odwrotnej transkrypcji u wirusów klasy VI ssRNA-RT, na przykładzie ludzkiego wirusa niedoboru odporności (HIV). Oznaczenia: U3 - region promotorowy; U5 - miejsce rozpoznawane przez wirusową integrazę; PBS - miejsce wiążące primer PP - sekwencja polipurynowa; gag, pol, env - zobacz organizacja genomu wirusa HIV). Dobór kolorów wskazuje na sekwencje komplementarne. Diagram nie jest narysowany w skali

Odwrotna transkrypcja wirusa HIV odbywa się w cytoplazmie komórek gospodarza. W tym procesie wirusowe jednoniciowe RNA (ssRNA) jest przepisywane przez odwrotną transkryptazę (RT) na dwuniciowy DNA. Odwrotna transkrypcja odbywa się w kierunku 3'→5'. Proces rozpoczyna się, gdy tRNA wiąże się do PBS i dostarcza grupy hydroksylowej (-OH) niezbędnej do inicjacji odwrotnej transkrypcji. Następnymi etapami są:

  • powstanie komplementarnej DNA (cDNA)
  • rozkład matrycowego RNA w kompleksie RNA:DNA przez RNazową H domenę odwrotnej transryptazy
  • przeniesienie kompleksu DNA:tRNA na koniec 3' matrycy (synteza "przeskakuje" na drugi koniec)
  • synteza pierwszej nici DNA
  • degradacja pozostała części matrycy ssRNA przez RNazę H, z wyjatkiem sekwencji polipurynowej (miejsca PP)
  • inicjacja syntezy drugiej nici ssDNA, począwszy od końca 3' matrycy (tRNA jest niezbędny do syntezy komplementarnej PBS)
  • oddysocjowanie tRNA od DNA i jego degradacja przez RNazę
  • kolejny "skok" PBS z drugiej nici hybrydyzuje z komplementarnym PBS pierwszej nici ssDNA
  • powstanie brakujących fragmentów obu nici dsDNA poprzez aktywność polimerazy DNA (DNAP) odwrotnej transkryptazy, .

Dodatkowo na obu końcach dsDNA znajdują się sekwencje U3-R-U5, tzw. sekwencje LTR (3'LTR i 5'LTR). Sekwencje LTR odpowiadają za integrację wirusowego DNA do genomu komórki gospodarza

Bibliografia[edytuj | edytuj kod]

  • Alan Cann: Principles of molecular virology. Amsterdam: Elsevier Academic Press, 2005, p. 93 ISBN 0-12-088787-8