Τι είναι η αντίστροφη μεταγραφάση;

Η αντίστροφη μεταγραφάση είναι ένας τύπος ενζύμου που βρίσκεται σε μια κατηγορία ιών που ονομάζεται retroviruses , οι οποίοι περιλαμβάνουν τον ιό HIV, τον ιό της ηπατίτιδας Β και ορισμένους ιούς που προκαλούν καρκίνο.Οι ρετροϊοί έχουν RNA αντί για DNA ως γενετικό κώδικα τους και είναι σε θέση να κάνουν κάτι που τα περισσότερα άλλα κύτταρα δεν μπορούν - μπορούν να πραγματοποιήσουν την αντίστροφη διαδικασία στη μεταγραφή.Με άλλα λόγια, μπορούν να κάνουν DNA από το RNA.Η αντίστροφη μεταγραφάση, όπως υποδηλώνει το όνομα, εμπλέκεται σε αυτή τη διαδικασία.

Στα περισσότερα κύτταρα, το DNA φέρει τις γενετικές πληροφορίες.Κατά τη διάρκεια της μεταγραφής, τα μόρια ϋΝΑ κωδικοποιούνται σε μόρια RNA.Αυτά τα μόρια RNA χρησιμοποιούνται στη συνέχεια στο κυτταρόπλασμα του κυττάρου για τη δημιουργία πρωτεϊνών, κατά τη διάρκεια της διαδικασίας μετάφρασης.Οι πρωτεΐνες καθορίζουν ποιες δραστηριότητες εκτελούν τα κύτταρα αφού σχηματίζουν ένζυμα και τέτοια μόρια.

Όλοι οι ιοί είναι παράσιτα που ζουν από τα κύτταρα ξενιστών τους.Οι περισσότεροι μόνο αποτελούνται από τον γενετικό τους κώδικα, ενώ μερικοί περιέχουν επίσης ένα ένζυμο, όπως οι ρετροϊοί και η αντίστροφη μεταγραφάση.Για να αναπαραχθούν, οι ιοί πρέπει να μολύνουν έναν ξενιστή και στη συνέχεια να χρησιμοποιήσουν τα κύτταρα του ξενιστή για να μεταβιβάσουν τα γονίδιά τους.Υπάρχουν διάφοροι τρόποι με τους οποίους μπορούν να αναπαραχθούν οι ιοί, συμπεριλαμβανομένης της χρήσης αντίστροφης μεταγραφάσης με ρετροϊούς. "Όταν οι ρετροϊοί μολύνουν έναν ξενιστή, συχνά εισέρχονται εντελώς στο κύτταρο ξενιστή και χάνουν το προστατευτικό τους παλτό στη διαδικασία.Μόλις βρεθεί στο κύτταρο ξενιστή, η αντίστροφη μεταγραφάση πραγματοποιεί τη διαδικασία αντίστροφης μεταγραφής, καθιστώντας ένα αντίγραφο DNA του χρωμοσώματος RNA του ιού.Αυτό το DNA αναφέρεται ως

cDNA

επειδή είναι ένα συμπληρωματικό κλώνο DNA στο RNA Μόλις σχηματιστεί το cDNA, το αντίγραφο ενσωματώνεται στο DNA του κυττάρου ξενιστή.Συχνά το cDNA και τα γονίδια που περιέχει γίνεται μια μόνιμη προσθήκη στο DNA του ξενιστή.Το cDNA αντιγράφεται και μεταγράφεται και μεταγράφεται με το υπόλοιπο DNA από τα ένζυμα του κυττάρου του ξενιστή κατά τη διάρκεια της κανονικής αντιγραφής, μεταγραφής και μετάφρασης DNA.Με αυτόν τον τρόπο, ο ιός είναι σε θέση να δημιουργήσει περαιτέρω αντίγραφα του εαυτού του και του ενζύμου του, τα οποία στη συνέχεια εκδιώχθηκαν από το κύτταρο και μπορούν να εισβάλλουν περαιτέρω άλλα κύτταρα.

Η αντίστροφη μεταγραφάση ανακαλύφθηκε το 1970 και έχει διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στη γενετική μηχανική από τότε από τότε.Αυτό το ένζυμο έχει απομονωθεί από κύτταρα ιού και στη συνέχεια χρησιμοποιείται για την παραγωγή αντιγράφων DNA από διαφορετικά κύτταρα.Ένα παράδειγμα του τρόπου με τον οποίο χρησιμοποιήθηκε αντίστροφη μεταγραφάση είναι η αναπαραγωγή του DNA που κωδικοποιεί μια συγκεκριμένη πρωτεΐνη σε ένα συγκεκριμένο όργανο - η ινσουλίνη είναι ένα τέτοιο παράδειγμα.Με την έλευση της γενετικής μηχανικής, τώρα μπορεί να παραχθεί ανθρώπινη ινσουλίνη.Πρώτον, το RNA Messenger ή το mRNA, το οποίο μεταφέρει τις οδηγίες για την παραγωγή ινσουλίνης απομονώνεται από τα κύτταρα του παγκρέατος που παράγουν ινσουλίνη.Η αντίστροφη μεταγραφάση προστίθεται στο mRNA έτσι ώστε να μπορεί να παράγει αντίγραφα DNA ή cDNA.Το cDNA φέρει τώρα τα γονίδια για την κατασκευή ινσουλίνης και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή μεγάλων ποσοτήτων για χρήση από εκείνα που το χρειάζονται.