Зворотна транскриптаза

Зворотна транскриптаза (або РНК-залежна ДНК-полімераза) — фермент (КФ 2.7.7.49), що каталізує синтез ДНК з використанням РНК як матриці. Називається так тому, що більшість процесів транскрипції в живих організмах відбуваються в іншому напрямку, а саме, з молекули ДНК синтезується РНК-транскрипт.

Зворотна транскриптаза
Зображення
Молекулярна функція RNA-directed DNA polymerase activityd[1]
Номер ферменту EC 2.7.7.49
CMNS: Зворотна транскриптаза у Вікісховищі

Зворотна транскриптаза була відкрита Говардом Теміном в Вісконсинському університеті у Медісоні і незалежно близько Девідом Балтімором в MIT в 1970 році. Обидва разом з Ренато Дульбекко розділили Нобелівську премію з фізіології і медицини за це відкриття. Зворотну транскрипцію також описав київський генетик Сергій Гершензон, проте Балтімор за його власним визнанням не читав тієї роботи Гершензона.[2][3]

Функція

ред.

У вірусів

ред.

Зворотна транскрипція необхідна, зокрема, для здійснення життєвого циклу ретровірусів, наприклад, вірусів імунодефіциту людини і T-клітинної лімфоми людини типів 1 і 2. Ці віруси містять РНК як носія свого геному. Після попадання вірусної РНК в клітину, зворотна транскриптаза, що міститься у вірусних частинках, синтезує комплементарну цій РНК ДНК, а потім на цьому ланцюжку ДНК, як на матриці, добудовує РНК для нових вірусних частинок.

У еукаріотів

ред.

Ретротранспозони еукаріотів кодують зворотну рестриктазу, яка використовується ними для вбудовування в геном господаря, подібно до того, як це відбувається у вірусів. Теломераза — інша зворотна транскриптаза, знайдена в більшості еукаріотів, зокрема людини, що використовує РНК в її складі як шаблон; добудовуючи теломери в процесі реплікації ДНК[4].

У бактерій

ред.

Зворотні транскриптази також знайдені в бактеріальних ретронах — послідовностях, що кодують зворотну транскриптазу і використовуються в синтезі боДНК.

Використання людиною

ред.

У молекулярній біології і генній інженерії зворотну транскриптазу використовують у зворотнотранскрипційній полімеразній ланцюговій реакції (ЗТ-ПЛР або RT-PCR). Класична методика ПЛР може бути застсована тільки до ДНК, але за допомогою зворотної транскриптази, РНК може бути транскрибована в ДНК, роблячи можливим ПЛР-аналіз молекул РНК. Крім того, ЗТ-ПЛР використовується для отримання кДНК — копії еукаріотичного гену, не містить інтронів. Для цього з організму виділяють зрілу мРНК, що кодує відповідний генний продукт (білок, РНК) і проводять з нею зворотну транскрипцію. Отриману кДНК можна трансформувати в клітини бактерій для отримання трансгенного продукту або використовувати для створення бібліотек кДНК мРНК.

Див. також

ред.

Примітки

ред.
  1. InterPro release 2019-Nov-12 — 2019-11-12 — 2019.
  2. * Впереди событий и в стороне от признания. Информационный вестник ВОГиС, № 4, 1998 [Архівовано 18 липня 2014 у Wayback Machine.]
  3. Cut Off From the Mainstream, Ukrainian Science Drifts Science 2 October 1992: Vol. 258 no. 5079 pp. 24-26DOI:10.1126/science.258.5079.24 The digital archives of Science, 1880-1996 (PDF). Архів оригіналу (PDF) за 14 липня 2014. Процитовано 10 червня 2014.
  4. Lodish, et al, Molecular Cell Biology (2004), 5th edn, W. H. Freeman and Company, New York, ISBN 0-7167-4366-3


Посилання

ред.