Phiên mã ngược

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Bước tới: menu, tìm kiếm
Reverse transcriptase
(Polymerase ADN phụ thuộc ARN)
Reverse transcriptase 3KLF labels.png
Cấu trúc tinh thể của HIV phiên mã ngược nơi các tiểu.[1]
Identifiers
Symbol RVT_1
Pfam PF00078
Pfam clan CL0027
InterPro IPR000477
PROSITE PS50878
SCOP 1hmv
CDD cd00304
Polymerase ADN chỉ thị ARN
Mã định danh(ID)
Mã EC 2.7.7.49
Mã CAS 9068-38-6
Các dữ liệu thông tin
IntEnz IntEnz view
BRENDA BRENDA entry
ExPASy NiceZyme view
KEGG KEGG entry
MetaCyc chu trình chuyển hóa
PRIAM profile
Các cấu trúc PDB RCSB PDB PDBe PDBsum
Bản thể gen AmiGO / EGO

Trong các lĩnh vực sinh học phân tửhóa sinh, một phiên mã ngược, cũng gọi là polymerase ADN phụ thuộc vào ARN là một enzyme polymerase ADN sao chép ARN sang ADN sợi đơn. Nó cũng là một polymerase ADN phụ thuộc ADN tổng hợp một sợi ADN thứ nhì bổ sung cho cDNA sợi đơn được phiên mã ngược sau khi hạ bậc mARN bằng hoạt động RNaseH của nó. Quá trình sao chép bình thường liên quan đến việc tổng hợp ARN từ ADN; do đó sao mã ngược là việc đảo ngược của qáu trình đó. Việc sao mã ngược chỉ xảy ra trong các tế bào động vật và người bị lây nễm bởi một số virus mang một sợi ARN có khả năng gây khối u hoặc hai sợi ARN như trường hợp HIV chẳng hạn.

Các retrovirus là các loại virus có vật chất di truyền là RNA. Khi chúng xâm nhập vào tế bào chủ thì cần phải tổng hợp DNA từ RNA. Vì vậy chính enzim Transciptase Reverse đã thực hiện quá trình đảo ngược kỳ diệu ấy. Gen mã hóa enzim sao mã ngược này nằm trong hệ gen của chính các loài Retrovirus (ví dụ virus HIV).

Trên mỗi sợi ARN lõi của các virus này có mang một enzyme phiên mã ngược. Khi xâm nhập vào tế bào chủ, enzyme này sử dụng ARN của virus làm khuôn để tổng hợp sợi ADN bổ sung. Sau đó, sợi cADN này có thể làm khuôn để tổng hợp trở lại bộ gene của virus (cADN→ARN), hoặc tổng hợp ra sợi ADN thứ hai bổ sung với nó (cADN→ADN) như trong trường hợp virus gây khối u mà kết quả là tạo ra một cADN sợi kép. Phân tử ADN sợi kép được tổng hợp trước tiên trong quá trình lây nhiễm có thể xen vào ADN của vật chủ và ở trạng thái tiền virus (provirus). Vì vậy, provirus được truyền lại cho các tế bào con thông qua sự tái bản của ADN vật chủ, nghĩa là các tế bào con cháu của vật chủ cũng bị chuyển sang tình trạng có mầm bệnh ung thư. Các tế bào ung thư này mất khả năng kiểm soát sự sinh trưởng - phân chia điển hình của tế bào bình thường; chúng tăng sinh rất nhanh và tạo ra khối u. Đó chính là cơ chế gây ung thư gây ra bởi virus.

Lịch sử[sửa | sửa mã nguồn]

Hiện tượng phiên mã ngược được phát hiện bởi Howard Temin tại Đại học Wisconsin-Madison, và được phát hiện một cách độc lập bởi David Baltimore vào năm 1970 tại MIT[2][3]. Cả hai chia sẻ giải Nobel Sinh lý và Y khoa năm 1975 cùng với Renato Dulbecco cho khám phá của họ.

Ý tưởng của phiên mã ngược là đầu tiên rất phổ biến do nó mâu thuẫn với các giáo điều trung tâm của sinh học phân tử trong đó nêu rằng DNA được phiên mã thành ARN mà sau đó được chuyển thành các protein. Tuy nhiên, vào năm 1970 khi các nhà khoa học Howard Temin và David Baltimore phát hiện một cách độc lập nhau ra các enzyme chịu trách nhiệm cho phiên mã ngược, có tên là phiên mã ngược, khả năng thông tin di truyền có thể được thông qua theo cách này cuối cùng đã được chấp nhận[4].

Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]

  1. ^ PDB 3KLF; Tu X, Das K, Han Q, Bauman JD, Clark AD Jr, Hou X, Frenkel YV, Gaffney BL, Jones RA, Boyer PL, Hughes SH, Sarafianos SG, Arnold E (tháng 9 năm 2010). “Structural basis of HIV-1 resistance to AZT by excision.”. Nat. Struct. Mol. Biol. 17 (10): 1202–9. doi:10.1038/nsmb.1908. PMC 2987654. PMID 20852643. 
  2. ^ doi:10.1038/2261209a0
    Hoàn thành chú thích này
  3. ^ doi:10.1038/2261211a0
    Hoàn thành chú thích này
  4. ^ doi:10.1038/2261198a0
    Hoàn thành chú thích này