Transcritasa inversa
Los seres vivos contienen como material genético heredable ácido desoxirribonucleico (ADN) o ácido Ribonucleico (ARN). Evolutivamente hablando las pruebas actuales parecen indicar que el ARN fue anterior al ADN. Sin embargo, el ARN, por sus características químicas es más propenso a interaccionar con otras moléculas que pueden alterar su secuencia, mutarlo. Es por eso que la mayoría de seres vivos actuales tienen como material genético el ADN. Porque durante la aparición de los primeros seres vivos aquellos que codificaban sus proteínas en ADN fueron capaces de sobrevivir mejor que aquellos que las codificaban en ARN. No obstante existen virus que codifican sus proteínas en ARN, tanto de cadena doble a semejanza del ADN o en cadenas sencillas positivas (listas para transcribir proteínas).
Algunos de estos virus cuyo material genético es ARN son capaces de transcribirlo a la inversa, es decir, formar ADN a partir de ARN. Esto es debido a que poseen la enzima retrotranscriptasa o transcriptasa inversa. Estos virus se denominas retrovirus y el virus del VIH es uno de los más estudiados dentro de este tipo. La transcriptasa inversa es una ADN polimerasa dependiente de ARN. En las células de los seres vivos que tienen ADN existe varias ADN polimerasa dependientes de ADN. Es posible que el genoma de eucariotas y procariotas contenga retrotranscriptasas si el genoma incluye retrotransposones, un tipo de secuencia que se insertan en el genoma y son autoreplicables (codifican para las proteínas necesarias copiarse a sí mismos) mediante el paso de ADN a ARN y vuelta al ADN para insertar una nueva copia en otro punto del genoma.
En 1975 se concedió el Premio Nobel de Fisiología y Medicina a los doctores H. Temin y D. Baltimore, junto al Dr. R. Dulbecco, por sus descubrimientos en la interacción de los retrovirus y el material genético de la célula.
La transcripción de ARN a ADN cuenta con unos pasos similares, pero no idénticos, a la transcripción normal. El ARN de un retrovirus cuenta en ambos extremos con secuencias de repetidas denominadas R y U5 de esta forma: 5’ R-U5-PBS-ARNcodificante de proteínas- U5-R 3’.
En primer lugar la transcriptasa inversa utiliza un RNA de transferencia (ARNt) específico de la célula que está infectando como cebador de la polimerasa. Este ARNt comparte un fragmento de secuencia con el extremo 5’ del ARN vírico (la región PBS) de tal forma que se ensambla en una doble hebra de ARN, necesaria para iniciar la polimerasa.
De este modo transcribe en dirección 3’ -> 5’ las regiones R y U5 del ARN vírico, creándose un ADN copia o complementario (ADNc). Este ADN permite permiten que el dominio RNAsa H de la transcriptasa inversa elimine ambas regiones.
El ARNt, que actúa como cebador, unido al ADNc de las regiones U5 y R une ahora el extremo 3’ del ARN (que contiene también las regiones U5 y R). Al unirse la retrotranscriptasa genera un ADNc de la región codificante de proteínas y luego el dominio RNAsa H degrada el ARN vírico para liberar el ADNc.
Para integrar el extremo 5’ de nuevo al ARN vuelve a unirse el cebador de ARNt a la región PBS del extremo 5’ con las regiones U5 y R y se elonga la cadena de ARN a partir del ARNt. Posteriormente este ADN completo de nuevo del virus puede copiarse por la ARN polimerasa del hospedador.