ADN polimerază (dependentă de ARN)
| ADN polimerază (dependentă de ARN) | |
|---|---|
 Proteaza HIV-1 complexată cu un inhibitor tripeptidic | |
| Numărul CE | 2.7.7.49 |
| Clasă | Transferasis |
| Numele sistematic | |
| deoxinucleozid-trifosfat: ADN deoxinuclotidiltransferază (ARN-dependent) | |
| Alte nume | |
| transcriptaza inversă; revertasi; ADN revertaza; ADN polimerază dependentă de ARN; RT | |
| Baze de date | BRENDA , EXPASY , GTD , PPB ( RCSB PPB PDBe PDBj PDBsum ) |
| Sursa:IUBMB | |
ADN polimeraza (ARN-dependentă) (sau transcriptaza inversă sau retro-transcriptaza ), este o enzimă aparținând clasei transferazelor , care catalizează următoarea reacție:
deoxinucleozid trifosfat + ADN n ⇄ difosfat + ADN n + 1
Prin urmare, este o enzimă capabilă să sintetizeze ADN ca ADN polimeraze obișnuite. Cu toate acestea, spre deosebire de acesta din urmă, este capabil să utilizeze ARN ca șablon de pornire. Este de fapt o enzimă caracteristică retrovirusurilor (care utilizează ARN ca material genetic).
Activitatea enzimei
Transcriptazele inverse au trei activități catalitice:
- Activitate de ADN polimerază dependentă de ARN: folosește catena de ARN viral ca șablon pentru sinteza unei catene de ADN, astfel încât să formeze catenă dublă hibrid ARN / ADN. La fel ca toate polimerazele, totuși, necesită un fragment de ADN sau ARN ca primer pentru a începe reacția de polimerizare .
- Activitatea ribonucleazei: degradează firul genomic de ARN din hibrizii ARN-ADN nou formați.
- Activitate ADN polimerază dependentă de ADN : folosește ADN-ul nou sintetizat pentru a sintetiza catena de ADN complementară și a forma dubla helică a ADN-ului.
Structura
Studiile asupra transcriptazei codificate de virusul HIV au arătat că această enzimă este un heterodimer, compus din două subunități, una numită p66 în funcție de greutatea sa - 66 k Da - și cealaltă p51 .
La legarea cu molecula de ARN, enzima își modifică conformația pentru a bloca substratul și a continua cu polimerizarea.
Locație
Această enzimă este posedată de unele bacterii și retrovirusuri , o familie de viruși care o utilizează pentru a-și replica genomul prin integrarea acestuia în genomul celulei pe care au infectat-o (alcătuită din ADN în cazul celulelor procariote și eucariote ). Printre aceste retrovirusuri este inclus un grup numit retrovirusuri endogene , adică retrovirusuri integrate în genomul multor organisme, inclusiv al omului, în vremurile străvechi și acum parte permanentă a genomului lor.
Retrotranspozonii și alte elemente genetice mobile dețin, de asemenea, această activitate și o folosesc pentru a-și crește numărul în genomul organismelor eucariote.
Alte enzime cu activitate similară sunt telomerasele , enzime care adaugă secvențe repetitive specifice de ADN la capetele cromozomiale .
Această enzimă a fost descoperită independent de Howard Temin și David Baltimore, care le-au adus Premiul Nobel pentru fiziologie sau medicină în 1975, împreună cu Renato Dulbecco .
Particularități
Descoperirea acestei enzime, capabilă să copieze informații genetice din ARN în ADN, a schimbat o parte din dogma centrală a biologiei moleculare concepută de Francis Crick , unul dintre descoperitorii structurii ADN, care a prezis că informațiile genetice curg de la ADN la ARN la proteine și nu invers.
Transcriptaza inversă are o eroare de încorporare destul de mare (adică împerechează o bază greșită față de cea prezentă în șablonul șablon), în medie aproximativ 1 la fiecare 2000 de baze și este cauza ratei mari de mutație a retrovirusurilor care împiedică crearea un vaccin sau un medicament capabil să elimine acești viruși.
Deoarece această enzimă este aproape exclusiv prezentă în virusurile patogene umane, cum ar fi HIV , este utilizată ca țintă pentru terapia medicală. Unul dintre cele mai renumite medicamente inhibitoare ale transcriptazei este azidotimidina (AZT).
Utilizare în biotehnologie
Această enzimă își găsește o largă aplicare în biotehnologie și în special într-o tehnică cunoscută sub numele de RT-PCR care permite obținerea și amplificarea unui fragment de ADN pornind de la ARN (util în construcția bibliotecilor de ADNc).
Bibliografie
- Baltimore, D. ADN polimerază ARN-dependentă în virioni ai virusurilor tumorale ARN. Natura 226 (1970) 1209–1211. Entrez PubMed 4316300
- Temin, H. și Mizutani, S. ADN polimerază dependentă de ARN în virionii virusului sarcomului Rous. Natura 226 (1970) 1211–1213. Entrez PubMed 4316301
- http://www.osaka-med.ac.jp/deps/b-omc/articles/51/51harada.pdf
Elemente conexe
Alte proiecte
-
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre ADN polimerază (dependentă de ARN)
linkuri externe
- ( RO ) IUPAC Gold Book, „transcriptaze inverse” , pe goldbook.iupac.org .
