Обратная транскриптаза (или РНК-зависимая ДНК-полимераза) — фермент (КФ 2.7.7.49), катализирующий 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 Дульбекко разделили Нобелевскую премию по физиологии и медицине за это открытие. Обратную транскрипцию также описал киевский генетик Сергей Гершензон, однако Балтимор по его собственному признанию не читал той работы Гершензона.

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

Ретротранспозон эукариот кодируют обратную рестриктаз, которая используется 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 в качестве шаблона; достраивая теломеры в процессе репликации ДНК.

У бактерий

Обратные транскриптазы также найдены в бактериальных ретронах — последовательностях, кодирующих обратной транскриптазы и используются в синтезе боДНК.

Использование человеком

В молекулярной биологии и генной инженерии обратной транскриптазы используют в зворотнотранскрипцийний 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 транскрибованих 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 библиотек кДНК мРНК.

Изображения по теме

  • Обратная транскриптаза