Transcrittasi inversa

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La trascrittasi inversa (chiamata anche "DNA polimerasi RNA-dipendente") è il nome con cui si intende una famiglia di enzimi in grado di sintetizzare una molecola di DNA a partire da RNA.

Le trascrittasi inverse hanno due attività:

attività di DNA polimerasi: questa proteina è cioè in grado, usando sia una molecola di RNA o di DNA a singolo filamento come stampo, di sintetizzare la molecola di DNA corrispondente. Come tutte le polimerasi però richiede un frammento di DNA o di RNA come primer per poter iniziare la reazione di polimerizzazione.

attività di RNasi H: questa proteina riesce a degradare l'RNA dagli ibridi RNA-DNA formatisi durante la reazione di polimerizzazione così da poter formare un doppio filamento di DNA a partire da un singolo filamento di RNA.

[modifica] Struttura

Studi sulla trascrittasi codificato dal virus dell'HIV hanno mostrato che questo enzima è un eterodimero, composto da due subunità, una denominata p66 in base al suo peso - 66 kDa - e l'altra p51.
In seguito al legame con la molecola di RNA, l'enzima cambia di conformazione in modo da bloccare il substrato e procedere con la polimerizzazione.

[modifica] Dove si trova

Questo enzima è posseduto dai retrovirus, una famiglia di virus che la utilizzano per poter replicare il proprio genoma integrandolo nel genoma della cellula da loro infettata (costituito da DNA nel caso di cellule procariotiche ed eucariotiche). Tra questi retrovirus vi è compreso un gruppo denominato dei retrovirus endogeni, cioè retrovirus integratisi nel genoma di molti organismi, ivi compreso l'uomo, in tempi remoti ed ora facenti parte stabilmente del loro genoma.
Anche i retrotrasposoni ed altri elementi genetici mobili posseggono tale attività e la utilizzano per incrementare il proprio numero all'interno del genoma di organismi eucariotici.

Altri enzimi dotati di attività simile sono le telomerasi, enzimi che aggiungono specifiche sequenze ripetute di DNA alle estremità cromosomali.

Questo enzima fu scoperto indipendentemente da Howard Temin e da David Baltimore che valse loro il Premio Nobel per la Fisiologia o la Medicina nel 1975 insieme a Renato Dulbecco.

[modifica] Particolarità

La scoperta di questo enzima, in grado di copiare l'informazione genetica dall'RNA al DNA sconvolse quello che fino ad allora era visto come il dogma centrale della biologia molecolare, derivato da Francis Crick, uno degli scopritori della struttura del DNA, il quale prevedeva che l'informazione genetica fluisse dagli acidi nucleici (e più precisamente dal DNA all'RNA) alle proteine e non viceversa.

La trascrittasi inversa ha un errore di incorporazione (cioè, accoppia la base sbagliata rispetto a quella presente nel filamento stampo) piuttosto alto, in media di circa 1 ogni 2000 basi ed è la causa dell'elevato tasso di mutazione dei retrovirus che impedisce la creazione di un vaccino o di un farmaco in grado di eliminare tali virus.

Poiché questo enzima è quasi esclusivamente presente in virus patogeni anche per l'uomo quali l'HIV, esso viene utilizzato come bersaglio per la terapia medica. Uno dei farmaci inibitori della trascrittasi più famosi è l'AZT (azidotimidina).

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