Обратная транскриптаза

Обратная транскриптаз (или РНК-зависимая ДНК-полимераза) – фермент (КФ 2.7.7.49), что катализуе синтез ДНК с использованием РНК в качестве матрицы. Называется так потому, что большинство процессов транскрипции в живых организмах происходят в другом направлении, а именно, с молекулы ДНК синтезируется РНК-транскрипт.
Обратная транскриптаза была открыта Говардом Темином в Висконсинском университете в Мэдисоне и независимо около Дэвидом Балтимором в MIT в 1970 году. Оба вместе с Ренато Дульбеко разделили Нобелевскую премию по биологии и медицины за это открытие.
Функция
У вирусов
Обратная транскрипция необходима, в частности, для осуществления жизненного цикла ретровирусов, например, вирусов иммунодефицита человека и T-клеточной лимфомы человека типов 1 и 2. Эти вирусы содержат РНК как носителя своего генома. После попадания вирусной РНК в клетку обратная транскриптаза, содержащаяся в вирусных частицах, синтезирует комплементарную этой РНК ДНК, а затем на этой цепочке ДНК, как на матрице, достраивает РНК для новых вирусных частиц.
У эукариот
Ретротранспозона эукариот кодируют обратную рестриктаз, используемой ими для встраивания в геном хозяина, подобно тому, как это происходит у вирусов. Теломераза – другая обратная транскриптаза, найденная в большинстве эукариот, в частности человека, использующего РНК в ее составе как шаблон достраивая теломеры в процессе репликации ДНК.
У бактерий
Обратные транскриптазы также найдены в бактериальных ретронах, последовательности, кодирующие обратную транскриптазу и используются в синтезе боДНК.
Использование человеком
В молекулярной биологии и генной инженерии обратную транскриптазу используется в зворотнетранскрипцийний полимеразной цепной реакции (ОТ-ПЦР или RT-PCR). Классическая методика ПЦР может быть застсована только к ДНК, но с помощью обратной транскриптазы, РНК может быть транскрибировано в ДНК, делая возможным ПЦР-анализ молекул РНК. Кроме того, ОТ-ПЦР используется для получения кДНК – копии эукариотического гена, не содержит интронов. Для этого из организма выделяют зрелую мРНК, кодирующей соответствующий генный продукт (белок, РНК) и проводят с ним обратную транскрипцию. Полученную кДНК можно трансформировать в клетки бактерий для получения трансгенного продукта или использовать для создания кДНК-библиотек мРНК.