Principal ciència

Enzim transcriptasa inversa

Taula de continguts:

Enzim transcriptasa inversa
Enzim transcriptasa inversa

Vídeo: PARTE 1: Transcriptasa Inversa 2024, Juliol

Vídeo: PARTE 1: Transcriptasa Inversa 2024, Juliol
Anonim

La transcriptasa inversa, també anomenada ADN polimerasa dirigida per ARN, un enzim codificat a partir del material genètic de retrovirus que catalitza la transcripció de l'ARN retrovirus (àcid ribonucleic) a ADN (àcid desoxiribonucleic). Aquesta transcripció catalitzada és el procés invers de la transcripció cel·lular normal de l'ADN a l'ARN, d'aquí els noms de transcriptasa inversa i retrovirus. La transcriptasa inversa és central per a la naturalesa infecciosa dels retrovirus, alguns dels quals causen malalties en humans, inclòs el virus d’immunodeficiència humana (VIH), que causa el síndrome d’immunodeficiència adquirida (SIDA) i el virus limfotròfic I de les cèl·lules T humanes (HTLV-I), que provoca leucèmia. La transcriptasa inversa també és un component fonamental d’una tecnologia de laboratori coneguda com a reacció en cadena de transcripció inversa-polimerasa (RT-PCR), una potent eina utilitzada en la investigació i en el diagnòstic de malalties com el càncer.

Els retrovirus consisteixen en un genoma d’ARN que es troba dins d’una closca de proteïna que es troba tancada en un sobre lipídic. El genoma del retrovirus està format generalment per tres gens: el gen antigen (gag) específic del grup, el gen de la polimerasa (pol) i el gen d'embolcall (env). El gen pol codifica els tres enzims –proteasa, inversa transcriptasa i integrasa– que catalitzen els passos de la infecció retroviral. Una vegada que un retrovirus es troba dins de la cèl·lula hoste (un procés mediat per la proteasa), es fa càrrec de la maquinària de transcripció genètica de l'hoste per construir un provirus d'ADN. Aquest procés, la conversió de l'ARN retroviral a ADN provisral, es catalitza per transcriptasa inversa i és necessari per a la inserció d'ADN provisral en l'ADN hoste, un pas iniciat per l'enzim integrase.

Primeres observacions sobre retrovirus

Durant molts anys va existir un paradigma en biologia molecular conegut com el "dogma central". Això afirmava que l'ADN es transcriu per primera vegada en ARN, l'ARN es tradueix en aminoàcids i els aminoàcids s'uneixen en llargues cadenes, anomenades polipèptids, que formen proteïnes, les unitats funcionals de la vida cel·lular. Tot i això, si bé aquest dogma central és cert, com passa amb molts paradigmes de la biologia, es poden trobar excepcions importants.

La primera observació important oposada al dogma central va arribar a principis del segle XX. Dos investigadors danesos, Vilhelm Ellerman i Oluf Bang, van poder transmetre successivament la leucèmia a sis pollastres infectant el primer animal amb un agent filtrable (ara conegut com a virus) i després infectant cada animal posterior amb la sang de l’ocell precedent. Aleshores, només els tumors malignes palpables es van entendre que eren càncers. Per tant, aquesta observació no estava relacionada amb una malignitat induïda per viral, ja que llavors no es coneixia que es tractava de leucèmia. (En aquell moment, es pensava que la leucèmia era el resultat d'alguna manera d'infecció bacteriana.)

El 1911, el patòleg nord-americà Peyton Rous, que treballava a l’Institut Rockefeller d’Investigació Mèdica (ara Rockefeller University), va informar que els pollastres sans desenvolupaven sarcomes malignes (càncers de teixits connectius) quan estaven infectats amb cèl·lules tumorals d’altres pollastres. Rous va investigar les cèl·lules tumorals i, a partir d’aquestes, va aïllar un virus, que després es va anomenar virus del sarcoma Rous (RSV). No obstant això, el concepte de càncer infecciós va obtenir poc suport, i, incapaç d'aïllar els virus d'altres càncers, Rous va abandonar el treball el 1915 i no va tornar-hi fins al 1934. Dècades després es va realitzar la importància dels seus descobriments, i el 1966 … més de 55 anys després del seu primer experiment, als 87 anys: Rous va rebre el premi Nobel de fisiologia o medicina pel seu descobriment de virus que tinguessin tumor.