РНК-ЗАЛЕЖНА ДНК-ПОЛІМЕРАЗА

РНК-ЗАЛЕЖНА ДНК-ПОЛІМЕРАЗА (ревертаза) (лат. reversio — поворот) — зворотна транскриптаза, фермент, який забезпечує синтез ДНК на РНК-матриці і процеси передачі генетичної інформації від РНК до ДНК, тобто процес, зворотний до транскрипції (передачі інформації від ДНК до РНК). Вперше Р. виявлена у складі РНК-вмісних онкогенних вірусів саркоми Рауса, пташиного мієлобластозу, лейкемії Раушера. Відкриття Р. стало вагомим підтвердженням вірусно-генетичної теорії раку, яка була висунута вченим Л.О. Зильбером. Деякі РНК-вмісні віруси ніколи не проходять стадію зворотної транскрипції РНК в ДНК. Однак для більшості відомих вірусів тварин, таких як ретровіруси, характерна зворотна транскрипція їх РНК-геному, яка направляється Р. Після того, як онкогенні ретровіруси попадають в клітину-хазяїна, відбувається їх розмноження. Спочатку на вірусній РНК, яка відіграє роль матриці, зворотна транскриптаза із дезоксирибонуклеозидтрифосфатів (дАТФ, дТТФ, дГТФ, дЦТФ) синтезує комплементарний ланцюг ДНК (рисунок). У результаті утворюється гібридна об’єднана молекула РНК-ДНК. Потім фермент РНКаза Н видаляє РНК-ланцюг із гібридної молекули, а ДНК-ланцюг, що залишився, стає матрицею, на якій в присутності ферменту Р. здійснюється синтез другого ланцюга ДНК, нуклеотидна послідовність якого ідентична послідовності вірусної РНК.

RNK_zalegna_1.ai

RNK_zalegna_2.ai

Таким чином синтезується комплементарна ДНК (кДНК) — дволанцюгова ДНК-копія, яка містить інформацію, що подана у вигляді РНК-геному вірусу. Новосинтезована дволанцюгова ДНК вбудовується у ДНК клітини, що уражена вірусом, де вона може протягом багатьох поколінь залишатися у прихованому стані. За певних умов такі бездіяльні вірусні гени можуть активуватись і викликати реплікацію вірусного геному, за інших — сприяти перетворенню такої клітини в ракову. Вірусні Р. так, як і всі ДНК- і РНК-полімерази, містять іони Zn2+. Для їх дії необхідна затравка; синтез нового ланцюга вони здійснюють у напрямку 5′→3′. Ці ферменти виявляють найбільш високу активність при використанні як матриці РНК свого вірусу, але можуть синтезувати також ДНК, комплементарну до різних РНК. Це широко застосовується в генній інженерії для найбільш популярного методу синтезу генів. Напр., із β-клітин острівців Лангерганса підшлункової залози можна виділити мРНК для проінсуліну людини, яку використовують як матрицю для ферментативного синтезу кДНК за допомогою Р. Такий метод був застосований для одержання інсуліну, гормону росту людини — соматотропіну.

Р. характеризується низькою точністю зворотної транскрипції, що визначає високу генетичну варіабельність вірусів, які містять цей фермент. Тому для вірусів цієї групи характерне швидке пристосування до змін навколишніх умов. Найбільш яскраво ця властивість виявляється у набутті резистентності ВІЛ до дії інгібіторів. Інгібітори Р. використовуються при ВІЛ-інфекції. До них належать такі ЛП, як абакавір, диданозин, ламівудин та ін.

Биохимия / Под ред. чл.-корр. РАН, проф. Е.С. Северина. — М., 2003; Гонський Я.І., Максимчук Т.П. Біохімія людини. — Тернопіль, 2001; Марри Р., Греннер Д., Мейес П., Родуэлл В. Биохимия человека: В 2 т. / Пер. с англ. — М., 1993. — Т. 2.