Pöördtranskriptaas: erinevus redaktsioonide vahel

'''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]] otsade ehk [[Telomeer|telomeeride]] [[DNA replikatsioon|replikatsiooni protsessiga]] ning osade mobiilsete geneetiliste elementidega [[Retrotransposoon|(retrotransposoonid]]).

Pöördtranskriptaasi avastas Howard Temin [[Wisconsini ülikool]]is [[Respiratoor-süntsütiaalne viirus|respiratoor-süntsütiaalse viiruse]] (RSV) [[Virion|virionidest]] <ref>Temin, H. M., Mizutani, S. (1970). RNA-dependent DNA polymerase in virions of Rous sarcoma virus. Nature. 226 (5252): 1211–3. PMID 4316301. </ref> ning David Baltimore isoleeris selle 1970. aastal kahest RNA kasvajaviirusest -: R-MLV ja samuti RSV. <ref>Baltimore, D. (1970). RNA-dependent DNA polymerase in virions of RNA tumour viruses. Nature. 226 (5252): 1209–11. PMID 4316300. </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. PMID 5422595. </ref>

Pöördtranskriptaasi kasutavad viirused replikatsioonil. Pöördtranskribeerivad [[RNA-viirused]] (näiteks [[HIV|HI-viirus]]) kasutavad ensüümi, et pöördtranskribeerida oma RNA genoom DNA-ks. Saadud 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>

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. Polümeraas tuvastab ekslikult viraalse DNA-RNA kui [[Praimer|praimeri]] ning sünteesib kaheahelalise DNA samal mehhanismil nagu praimeri eemaldamiselgi, kus uus sünteesitud ahel vahetab välja algse RNA matriitsahela. Pöördtranskriptsiooni puhul on vigade ehk [[Mutatsioon|mutatsioonide]] tekkimise tõenäosus suur. Need mutatsoonid võivad põhjustada [[Ravimiresistentsus|ravimresistentsustravimiresistentsust]].<ref name=":1" />

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. 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 asub U5 ning sellest 3' otsas paikneb "juhtiv" ala. tRNA praimer on 14. ja 22. nukleotiidi vahel lahti harutatud ning moodustab viraalse RNA PBS regiooni aluspaaridega dupleksi. PBS paiknemine viraalse RNA 5’-otsa lähedal on ebatavaline, kuna pöördtranskriptaas sünteesib DNA-d praimeri 3’-otsast 5’-3’-suunas (vaadeldes RNA matriitsi). Seega praimer ja pöördtranksriptaas peavad ümber paiknema viraalse RNA 3’-otsa. Nende ümberpaigutumine hõlmab mitut etappi ja kasutab mitmeid ensüüme, sealhulgas DNA polümeraas, ribonukleaas H (RNaas H) ja vajalik on polünukleotiidide lahti 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. 1341:126–35. [https://www.ncbi.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>Hu, W.-S., Hughes, S. H. (2012). HIV-1 Reverse Transcription. Cold Spring Harb Perspect Med. 2(10). [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23028129 PMID: 23028129]</ref>