Fordított transzkriptáz, más néven RNS-irányított DNS polimeráz, a retrovírusok genetikai anyagából kódolt enzim, amely katalizálja a retrovírus RNS (ribonukleinsav) transzkripcióját DNS-be (dezoxiribonukleinsav). Ez a katalizált transzkripció a DNS normál sejtbeli transzkripciójának fordított folyamata RNS-ként, ezért a reverz transzkriptáz és a retrovírus nevei. A fordított transzkriptáz központi szerepet játszik a retrovírusok fertőző természetében, amelyek közül többen betegséget okoznak az emberekben, ideértve az immunhiányos vírust (HIV), amely szerzett immunhiányos szindrómát (AIDS), és az emberi T-sejt limfotróf vírust (HTLV-I), ami leukémiát okoz. A fordított transzkriptáz a reverz transzkripciós polimeráz láncreakció (RT-PCR) néven ismert laboratóriumi technológia alapvető alkotóeleme is, amely hatékony eszköz a kutatásokban és a betegségek, például a rák diagnosztizálásában.
A retrovírusok egy RNS-genomból állnak, amely egy fehérjehéjon belül helyezkedik el, és amelyet lipid boríték zár be. A retrovírus genomja általában három génből áll: a csoport-specifikus antigén génből (gag), a polimeráz génből (pol) és a boríték génből (env). A pol gén három enzimet - proteáz, reverz transzkriptáz és integráz - kódol, amelyek katalizálják a retrovírusos fertőzés lépéseit. Amint a retrovírus a gazdasejt belsejében van (a proteáz által közvetített folyamat), átveszi a gazda genetikai transzkripciós mechanizmusát a DNS-vírus felépítéséhez. Ezt a folyamatot, a retrovírus RNS konverzióját proviális DNS-ként, reverz transzkriptáz katalizálja, és ez szükséges a proviális DNS beépítéséhez a gazda DNS-be - ezt egy lépést az integráz enzim kezdeményezte.
Korai retrovírus-megfigyelések
A molekuláris biológiában évek óta létezik olyan paradigma, amelyet „központi dogmának” hívnak. Ez azt állította, hogy a DNS-t először átírják RNS-re, az RNS-t aminosavakká alakítják át, és az aminosavak hosszú láncokká alakulnak, úgynevezett polipeptidek, amelyek fehérjéket alkotnak - a sejtek életének funkcionális egységeit. Noha ez a központi dogma igaz, a biológia sok paradigmájához hasonlóan, fontos kivételek is megtalálhatók.
Az első fontos megfigyelés, amely ellentétes a központi dogmával, a 20. század elején érkezett. Két dán kutató, Vilhelm Ellerman és Oluf Bang, egymás után hat csirkének tudott terjeszteni a leukémiát azáltal, hogy az első állatot egy szűrhető ágenssel (ma vírus néven ismert) megfertőzték, majd az azt követő állatokat az előző madár vérével megfertőzték. Abban az időben csak tapintható rosszindulatú daganatoknak tekintették rákot. Ezért ez a megfigyelés nem volt összefüggésben a vírusok által kiváltott rosszindulatú daganatokkal, mivel akkor nem volt ismert, hogy a leukémia rák. (Abban az időben azt gondoltak, hogy a leukémia valamilyen bakteriális fertőzés eredménye.)
1911-ben Peyton Rous, a Rockefeller Orvosi Kutatóintézetben (jelenleg a Rockefeller Egyetem) dolgozó amerikai patológus arról számolt be, hogy az egészséges csirkéknél rosszindulatú szarkómák (kötőszöveti rákok) fejlődtek ki, amikor más csirkék tumorsejtjeivel fertőződtek meg. Rous tovább vizsgálta a tumorsejteket, és belőlük vírust izolált, amelyet később Rous szarkómavírusnak (RSV) neveztek. A fertőző rák fogalma azonban kevés támogatást kapott, és mivel nem tudta elkülöníteni a vírusokat más rákoktól, Rous 1915-ben felhagyott a munkával, és 1934-ig visszatért rá. Évtizedekkel később felfedezéseinek jelentőségét felismerték, és 1966-ban - több mint 55 évvel az első kísérlete után, 87 éves korában - Rous elnyerte a Nobel fiziológiai vagy orvostudományi díját a tumort kiváltó vírusok felfedezéséért.
