Co to jest odwrotna transkryptaza?
Odwrotna transkryptaza jest rodzajem enzymu występującym w klasie wirusów zwanych retrowirusami , które obejmują HIV, wirus zapalenia wątroby typu B i niektóre wirusy wywołujące raka. Retrowirusy mają RNA zamiast DNA jako kod genetyczny i są w stanie zrobić coś, czego większość innych komórek nie może - mogą przeprowadzić proces odwrotny do transkrypcji. Innymi słowy, mogą wytwarzać DNA z RNA. Odwrotna transkryptaza, jak sama nazwa wskazuje, bierze udział w tym procesie.
W większości komórek DNA przenosi informację genetyczną. Podczas transkrypcji cząsteczki DNA są kodowane do cząsteczek RNA. Te cząsteczki RNA są następnie wykorzystywane w cytoplazmie komórki do tworzenia białek podczas procesu translacji. Białka określają, jakie czynności wykonują komórki, ponieważ tworzą enzymy i takie cząsteczki.
Wszystkie wirusy to pasożyty, które żyją z komórek gospodarza. Większość składa się tylko z ich kodu genetycznego, a niektóre zawierają także enzym, taki jak retrowirusy i odwrotna transkryptaza. Aby się rozmnażać, wirusy muszą zainfekować gospodarza, a następnie wykorzystać komórki gospodarza do przekazania swoich genów. Wirusy mogą się rozmnażać na wiele różnych sposobów, w tym przez zastosowanie odwrotnej transkryptazy przez retrowirusy.
Kiedy retrowirusy infekują gospodarza, często całkowicie wchodzą do komórki gospodarza i tracą podczas tego płaszcz ochronny. W komórce gospodarza odwrotna transkryptaza przeprowadza proces odwrotnej transkrypcji, tworząc kopię DNA chromosomu RNA wirusa. Ten DNA jest określany jako cDNA, ponieważ jest komplementarną nicią DNA do RNA.
Po utworzeniu cDNA kopia zostaje zintegrowana z DNA komórki gospodarza. Często cDNA i zawarte w nim geny stają się stałym dodatkiem do DNA gospodarza. CDNA jest teraz kopiowany, transkrybowany i translowany wraz z resztą DNA przez enzymy komórki gospodarza podczas regularnej replikacji, transkrypcji i translacji DNA. W ten sposób wirus jest w stanie tworzyć kolejne kopie siebie i swojego enzymu, które są następnie usuwane z komórki i mogą dalej atakować inne komórki.
Odwrotna transkryptaza została odkryta w 1970 roku i odtąd odgrywa ważną rolę w inżynierii genetycznej. Enzym ten został wyizolowany z komórek wirusa, a następnie wykorzystany do wytworzenia kopii DNA z różnych komórek. Jednym z przykładów zastosowania odwrotnej transkryptazy jest duplikacja DNA, który koduje określone białko w określonym narządzie - jednym z takich przykładów jest insulina.
Cukrzycy wymagali dawkowania zastrzyków od koni lub świń. Wraz z pojawieniem się inżynierii genetycznej można teraz wytwarzać ludzką insulinę. Po pierwsze, przekaźnikowy RNA lub mRNA, który przenosi instrukcje dotyczące wytwarzania insuliny, jest izolowany z komórek trzustki wytwarzających insulinę. Odwrotna transkryptaza jest dodawana do mRNA, aby mógł wytwarzać kopie DNA lub cDNA. CDNA przenosi teraz geny do wytwarzania insuliny i może być wykorzystywany do wytwarzania dużych ilości do użytku przez tych, którzy go potrzebują.