'''Pöördtranskriptaas''' on [[ensüüm]], mille abil sünteesitakse [[RNA]] [[Matriitsahel|matriitsahelalt]] komplementaarne [[DNA]] ([[cDNA]]) ahel. Seda protsessi nimetatakse pöördtranskriptsiooniks ning valdavalt seostatakse seda [[Retroviirused|retroviirustega]]. Lisaks retroviirustele kasutavad pöördtranskriptaasi ka mõned teised viirused, näiteks [[B-hepatiidi viirus]], mis kuulub sugukonda ''[[Hepadnaviridae]].'' Sellepärast on pöördtranskriptaasi inhibeerivad ühendid laialdaselt kasutusel antiretroviraalsete [[Ravim|ravimitena]]. Pöördtranskriptaasi on seostatud ka [[Kromosoom|kromosoomide]] lõppudeotsade ehk [[Telomeer|telomeeride]] [[DNA replikatsioon|replikatsiooni protsessiga]] ning osade mobiilsete geneetiliste elementidega [[Retrotransposoon|(retrotransposoonid]]). ▼{{keeletoimeta}}
▲'''Pöördtranskriptaas''' on [[ensüüm]], mille abil sünteesitakse [[RNA]] [[Matriitsahel|matriitsahelalt]] komplementaarne [[DNA]] ([[cDNA]]) ahel. Seda protsessi nimetatakse pöördtranskriptsiooniks ning valdavalt seostatakse seda [[Retroviirused|retroviirustega]]. Lisaks retroviirustele kasutavad pöördtranskriptaasi ka mõned teised viirused, näiteks [[B-hepatiidi viirus]], mis kuulub sugukonda ''[[Hepadnaviridae]].'' Sellepärast on pöördtranskriptaasi inhibeerivad ühendid laialdaselt kasutusel antiretroviraalsete [[Ravim|ravimitena]]. Pöördtranskriptaasi on seostatud ka [[Kromosoom|kromosoomide]] lõppude [[DNA replikatsioon|replikatsiooni protsessiga]] ning osade mobiilsete geneetiliste elementidega [[Retrotransposoon|(retrotransposoonid]]).
Pöördtranskriptsiooni kasutatakse laialdaselt molekulaarses kloneerimises RNA muutmiseks-lt DNA-ks saamiseks, RNA [[Sekveneerimine|sekveneerimises]], [[Polümeraasi ahelreaktsioon|polümeraasi ahelreaktsioonis]] (PCR) või genoomses analüüsis.
Enim uuritud pöördtranskriptaasid:
* HIV-1 pöördtranksriptaas, mis on pärit inimese [[HIV|immuunpuudulikkuse]] tüüp 1 viiruselt ning koosneb kahest subühikust [[Molekulmass|molekulmassidega]] 66 kDA ja 51 kDa.<ref>Ferris, AL;A. L., Hizi, A.; Showalter, SD;S.D., Pichuantes, S;., Babe, L;., Craik, CS;C-S., Hughes, SHS.H. (April 1990). "Immunologic and proteolytic analysis of HIV-1 reverse transcriptase structure." (PDF). Virology. 175 (2): 456–64. PMID 1691562. doi:10.1016/0042-6822(90)90430-y.</ref>
* M-MLV pöördtranskriptaas Moloney hiire [[leukeemia]] viirusest, mis onesineb üksiku 75 kDa-lise [[monomeer|monomeerina.]] <ref>Konishi, A., Yasukawa, K., Inouye, K. (2012). "Improving the thermal stability of avian myeloblastosis virus reverse transcriptase α-subunit by site-directed mutagenesis". Biotechnol. Lett. 34 (7): 1209–15. PMID 22426840. doi:10.1007/s10529-012-0904-9</ref>
* AMV pöördtranskriptaas linnu müeloblastoosi viirusest, mis koosneb samuti kahest subühikust,molekulmassidega 63 kDa ja 95 kDa
* [[Telomeraas|Telomeraasi]] pöördtranskriptaas, mis takistabsäilitab kromosoomitelomeere otsadereplikatsiooni lagunemistkäigus. pärast mitmeid replikatsioone
==Ajalugu==
Pöördtranskriptaasi avastas Howard Temin [[Wisconsini ülikool]]is [[Respiratoor-süntsütiaalne viirus|respiratoor-süntsütiaalse viiruse]] (RSV) [[Virion|virionidest]] <ref>Temin, H. M., Mizutani, S. (June 1970). "RNA-dependent DNA polymerase in virions of Rous sarcoma virus". Nature. 226 (5252): 1211–3. PMID 4316301. doi:10.1038/2261211a0.</ref> ning David Baltimore isoleeris selle 1970. aastal kahest RNA kasvajaviirusest - R-MLV ja samuti RSV. <ref>Baltimore, D. (June 1970). "RNA-dependent DNA polymerase in virions of RNA tumour viruses". Nature. 226 (5252): 1209–11. PMID 4316300. doi:10.1038/2261209a0.</ref> Nende saavutuste eest anti neile 1975. aastal ühine [[Nobeli auhind|Nobeli preemia]] füsioloogia või meditsiini kategoorias (koos Renato Dulbeccoga). Alguses oli idee pöördtranskriptsioonist väga ebapopulaarne, kuna see oli vastuolus molekulaarbioloogia keskse dogmaga, mis väidab, et DNA-d transkribeeritakse RNA-ks ning seda omakorda [[Valgud|valguks]]. Alles pärast pöördtranskriptaasi avastamist hakati aktsepteerima ideed, et geneetilist informatsiooni on võimalik üle kanda ka RNA-lt DNA-le.<ref>(1970). Central dogma reversed". Nature. 226 (5252): 1198–9. June 1970. PMID 5422595. doi:10.1038/2261198a0.</ref>
==Pöördtranskriptaas viirustes==
Pöördtranskriptaasi kasutavad viirused replikatsioonil. Pöördtranskribeerivad [[RNA-viirused]] (näiteks [[HIV|HI-viirus]]) kasutavad ensüümi, et pöördtranskribeerida oma RNA genoom DNA-ks. VastavSaadud DNA on võimalik seejärel integreerida peremeesorganismi genoomi ning läbi selle saab viirus enda genoomi replitseerida. Pöördtranskribeerides [[DNA-viirused|DNA-viiruseid]], näiteks [[Hepadnaviirus|hepadnaviirust]], on võimalik kasutada saadud RNA-d matriitsahelana uute DNA ahelate kokkupanemisel. Pöördtranskriptaasi puudumisel ei oleks viirused võimelised enda genoomi replitseerima. <ref name=":0" >{{Netiviide|Autor=|URL=http://www.bio-medicine.org/biology-definition/Retrovirus/|Pealkiri=Retrovirus|Väljaanne=|Aeg=17.02.2009|Kasutatud=}}</ref>
===Pöördtranskriptsiooni protsess===
Pöördtranskriptaas kasutab RNA matriitsahelat, et sünteesida kaheahelaline DNA. Viirustes, kus pöördtranskriptaasil on puudu DNA-sõltuv DNA polümeraasne aktiivsus, on võimalus, et kaheahelalist DNA-d sünteesitakse peremeesorganismi kodeeritud [[DNA polümeraasid|DNA polümeraas δ]] abil. SeePolümeraas toimib, kuna polümeraastuvastab ekslikult tuvastab viraalse DNA-RNA kui [[Praimer|praimeri]] ning sünteesib kaheahelalise DNA samal mehhanismil nagu praimeri eemaldamiselgi, kus uus sünteesitud ahel vahetab välja originaalsealgse RNA matriitsimatriitsahela. Pöördtranskriptsiooni puhul on vigade ehk [[Mutatsioon|mutatsioonide]] tekkimise tõenäosus suur. jaNeed seegamutatsoonid on see põhiline protsess,võivad mis põhjustabpõhjustada [[Ravimiresistentsus|ravimresistentsust]].<ref name=":1" />
====Retroviiruste pöördtranskriptsioon====
[[Retroviirused]] kasutavad pöördtranskriptaasi üheahelalise genoomse RNA transkribeerimiseks kaheahelaliseks cDNA-ks, et see integreerida peremeesgenoomi. Nende genoom koosneb kahest positiivse laenguga üheahelalisest RNA molekulist (ss-RNA ehk ''single-stranded RNA''), millel on 5’-''cap'' ja 3’-polüadenenüleeritud saba. Retroviirusteks on näiteks inimese immuunpuudulikkuse viirus ([[HIV]]) ja inimese [[T-lümfotroopne viirus]] (HTLV). Kaheahelalise DNA süntees toimub [[Tsütosool|tsütosoolis]] <ref name=":0">Bio-Medicine.org - Retrovirus Retrieved on 17 Feb, 2009</ref> järgmiste protsesside tulemusena:
[[Fail:Reverse_transcription.svg|pisi|Pöördtranskriptsiooni mehhanism VI klassi ssRNA-RT HI-viiruses]]
# Spetsiifiline [[Transpordi-RNA|tRNA]] käitub kui praimer ning hübridiseerub viiruse RNA genoomi komplementaarsesse piirkonda, mida kutsutakse praimeri seondumisala (PBS ehk ''primer binding site'').
# Toimub “hüpe”, kus teiselt ahela PBS hübridiseerub esimese ahela komplementaarse PBS-järjestusega.
# Mõlemad ahelad pikendatakse, et moodustada täielik kaksikahelaline DNA, mida on võimalik [[Integraal|integraasi]] abil integreerida peremeesorganismi genoomi.
Kaheahelalise DNA sünteesi käigus toimub ka ahela ülekanne, mil lühike DNA (algse RNA-sõltuva DNA sünteesi produkt) translokeerub aktseptor-regiooni genoomi teises otsas. Pöördtranskriptaas töötleb seda ala hiljem tänu oma DNA-sõltuvale DNA aktiivsusele.<ref name=":1">Telesnitsky, A., Goff, S. P. (1993). "Strong-stop strand transfer during reverse transcription". In Skalka, M. A.; Goff, S. P. Reverse transcriptase (1st ed.). New York: Cold Spring Harbor. p. 49. ISBN 0-87969-382-7.</ref> Retroviraalse RNA praimeri seondumise ala PBS regiooni 5' otsas onasub U5 ning sellest 3' otsas paikneb "juhtiv" ala. tRNA praimer ei seonduon 14. ja 22. nukleotiidi vahel ninglahti loobharutatud aluspaarduvaning dupleksimoodustab viraalse RNAgaRNA PBS alasregiooni aluspaaridega dupleksi. PBS asukohtpaiknemine viraalse RNA 5’-otsa piirkonnas viraalsel RNA-llähedal on ebatavaline, kuna pöördtranskriptaas sünteesib DNAdDNA-d praimeri 3’-otsast 5’-3’-suunas (vaadeldes RNA matriitsi). Seega praimer ja pöördtranksriptaas peavad olemaümber relokeerunudpaiknema viraalse RNA 3’-otsa viraalsel RNAl. SelleksNende ümberpaigutumiseksümberpaigutumine on vajahõlmab mitut etappi ja erinevaidkasutab mitmeid ensüüme, shsealhulgas DNA polümeraas, ribonukelaasribonukleaas H (RNaas H) ja vajalik on polünukleotiidide lahtikeerduminelahti keerdumine.<ref>Bernstein, A., Weiss ,R., Tooze, J. (1985). "RNA tumor viruses". Molecular Biology of Tumor Viruses (2nd ed.). Cold Spring Harbor, N.Y.: Cold Spring Harbor Laboratory.</ref><ref>Moelling, K.; Broecker, F. (2015) The reverse transcriptase–RNase H: from viruses to antiviral defense. Ann N Y Acad Sci. 1341:126-35126–35. doi: 10.1111 [https:/nyas/www.12668ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25703292 PMID: 25703292]</ref>
HI-viiruse pöördtranskriptaas omab samuti ribonukleaasset aktiivsust, mis lagundab cDNA sünteesi käigus viraalse RNA. Lisaks on HIV pöördtranskriptaasil DNA-sõltuv DNA polümeraasne aktiivsus, mis kopeerib cDNA senssahela antisenss-DNA ahelaks, et sünteesida kaheahelaline viraalse DNA vaheühend vDNA.<ref>DocHu, Kaiser'sW.-S., MicrobiologyHughes, HomeS. PageH. > IV(2012). VIRUSESHIV-1 >Reverse FTranscription. ANIMALCold VIRUSSpring LIFEHarb CYCLESPerspect >Med. 32(10). The Life Cycle of HIV Community College of Baltimore County[https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23028129 UpdatedPMID: Jan 2008.23028129]
</ref>
==Viited==
| 