Reverzná transkriptáza, tiež nazývaná RNA-smerovaná DNA polymeráza, enzým kódovaný z genetického materiálu retrovírusov, ktorý katalyzuje transkripciu retrovírusovej RNA (ribonukleovej kyseliny) do DNA (kyselina deoxyribonukleová). Táto katalyzovaná transkripcia je reverzným procesom normálnej bunkovej transkripcie DNA do RNA, preto sa nazýva reverzná transkriptáza a retrovírus. Reverzná transkriptáza je základom infekčnej povahy retrovírusov, z ktorých niektoré spôsobujú ochorenie u ľudí, vrátane vírusu ľudskej imunodeficiencie (HIV), ktorý spôsobuje syndróm získanej imunodeficiencie (AIDS), a ľudského T-bunkového lymfotrofického vírusu I (HTLV-I), čo spôsobuje leukémiu. Reverzná transkriptáza je tiež základnou súčasťou laboratórnej technológie známej ako reťazová reakcia s reverznou transkripciou a polymerázou (RT-PCR), ktorá je silným nástrojom používaným pri výskume a diagnostike chorôb, ako je rakovina.
Retrovírusy pozostávajú z RNA genómu obsiahnutého v proteínovom obale, ktorý je uzavretý v lipidovom obale. Retrovírusový genóm sa zvyčajne skladá z troch génov: gén antigénu špecifický pre skupinu (gag), polymerázový gén (pol) a obalový gén (env). Gén pol kóduje tri enzýmy - proteázu, reverznú transkriptázu a integrázu - ktoré katalyzujú kroky retrovírusovej infekcie. Akonáhle je retrovírus vnútri hostiteľskej bunky (proces sprostredkovaný proteázou), preberá genetické transkripčné zariadenie hostiteľa na konštrukciu DNA vírusu. Tento proces, konverzia retrovírusovej RNA na provírusovú DNA, je katalyzovaný reverznou transkriptázou a je potrebný na vloženie provírusovej DNA do hostiteľskej DNA - krok iniciovaný enzýmom integráza.
Včasné pozorovania retrovírusu
Po mnoho rokov existovala paradigma molekulárnej biológie známa ako „centrálna dogma“. Toto tvrdilo, že DNA sa najskôr transkribuje do RNA, RNA sa prekladá na aminokyseliny a aminokyseliny sa zostavujú do dlhých reťazcov nazývaných polypeptidy, ktoré tvoria proteíny - funkčné jednotky bunkového života. Aj keď je táto centrálna dogma pravdivá, rovnako ako v mnohých paradigmách biológie je možné nájsť dôležité výnimky.
Prvé dôležité pozorovanie, ktoré bolo proti centrálnej dogme, sa začalo začiatkom 20. storočia. Dvaja dánski vedci, Vilhelm Ellerman a Oluf Bang, boli schopní postupne prenášať leukémiu na šesť kurčiat infikovaním prvého zvieraťa filtrovateľným činiteľom (teraz známym ako vírus) a potom infikovaním každého nasledujúceho zvieraťa krvou predchádzajúceho vtáka. V tom čase sa za zhubné nádory považovali iba zhubné zhubné nádory. Preto toto pozorovanie nesúviselo s vírusom indukovanou malignitou, pretože leukémia nebola známa ako rakovina. (V tom čase sa leukémia považovala za výsledok bakteriálnej infekcie.)
V roku 1911 americký patológ Peyton Rous, ktorý pracuje v Rockefellerovom inštitúte pre lekársky výskum (teraz Rockefellerova univerzita), uviedol, že zdravé kurčatá sa pri infekcii nádorovými bunkami iných kurčiat vyvinuli malígne sarkómy (rakoviny spojivových tkanív). Rous ďalej skúmal nádorové bunky az nich izoloval vírus, ktorý sa neskôr nazval vírus Rousovho sarkómu (RSV). Koncept infekčnej rakoviny však získal malú podporu a Rous, ktorý nebol schopný izolovať vírusy od iných druhov rakoviny, opustil prácu v roku 1915 a vrátil sa k nej až v roku 1934. O desaťročia neskôr sa zistil význam jeho objavov av roku 1966— viac ako 55 rokov po svojom prvom experimente, vo veku 87 rokov, získal Rous Nobelovu cenu za fyziológiu alebo medicínu za objav vírusov indukujúcich nádory.
