หลัก วิทยาศาสตร์

Reverse transcriptase เอนไซม์

สารบัญ:

Reverse transcriptase เอนไซม์
Reverse transcriptase เอนไซม์

วีดีโอ: Reverse Transcriptase Reaction in 10 minutes – Enzyme Processivity 2024, กรกฎาคม

วีดีโอ: Reverse Transcriptase Reaction in 10 minutes – Enzyme Processivity 2024, กรกฎาคม
Anonim

Reverse transcriptaseหรือที่เรียกว่าDNA polymerase ที่กำกับด้วย RNAเอ็นไซม์ที่เข้ารหัสจากสารพันธุกรรมของไวรัสไวรัส retroviruses ที่กระตุ้นการถอดรหัสของ retrovirus RNA (กรด ribonucleic) ไปเป็น DNA (กรด deoxyribonucleic) การถอดรหัสแบบเร่งปฏิกิริยานี้เป็นกระบวนการย้อนกลับของการถอดรหัสเซลล์ปกติของ DNA ไปยัง RNA ดังนั้นชื่อ reverse transcriptase และ retrovirus Reverse transcriptase เป็นหัวใจสำคัญของการติดเชื้อไวรัส retroviruses ซึ่งหลายสาเหตุทำให้เกิดโรคในมนุษย์รวมถึงไวรัสโรคภูมิคุ้มกันบกพร่อง (HIV) ซึ่งทำให้เกิดกลุ่มอาการภูมิคุ้มกันบกพร่อง (AIDS) และไวรัส T-cell lymphotrophic I (HTLV-I) ซึ่งเป็นสาเหตุของโรคมะเร็งเม็ดเลือดขาว Reverse transcriptase เป็นองค์ประกอบพื้นฐานของเทคโนโลยีห้องปฏิบัติการที่รู้จักกันในชื่อ reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR) ซึ่งเป็นเครื่องมืออันทรงพลังที่ใช้ในการวิจัยและในการวินิจฉัยโรคเช่นมะเร็ง

Retroviruses ประกอบด้วยจีโนม RNA ที่บรรจุอยู่ภายในเปลือกโปรตีนที่อยู่ในซองไขมัน โดยทั่วไปแล้ว retrovirus genome นั้นประกอบด้วยยีน 3 ยีน ได้แก่ ยีนแอนติเจนเฉพาะกลุ่ม (gag), ยีนโพลิเมอร์ (pol) และยีนซอง (env) ยีน pol เข้ารหัสเอ็นไซม์สามตัว ได้แก่ โปรตีเอส, ทรานสคริปเทสเทสและอินทิกเทสซึ่งกระตุ้นขั้นตอนของการติดเชื้อไวรัส เมื่อ retrovirus อยู่ในเซลล์โฮสต์ (กระบวนการไกล่เกลี่ยโดยโปรตีเอส) ก็จะเข้าควบคุมเครื่องจักรการถอดรหัสพันธุกรรมของโฮสต์เพื่อสร้าง DNA provirus กระบวนการนี้การแปลง retroviral RNA ไปเป็น DNA แบบเร่งปฏิกิริยาถูกเร่งปฏิกิริยาด้วย transcriptase แบบย้อนกลับและจำเป็นสำหรับการแทรก DNA แบบ proviral ไปยัง DNA ของโฮสต์ซึ่งเป็นขั้นตอนที่ริเริ่มโดยเอนไซม์ integrase

การสังเกตไวรัส retrovirus ก่อนกำหนด

เป็นเวลาหลายปีที่มีกระบวนทัศน์ทางชีววิทยาโมเลกุลที่รู้จักกันในชื่อ "ความเชื่อหลัก" สิ่งนี้ยืนยันว่า DNA ถูกถ่ายลงใน RNA เป็นครั้งแรก RNA ถูกแปลเป็นกรดอะมิโนและกรดอะมิโนรวมตัวกันเป็นโซ่ยาวเรียกว่าโพลีเปปไทด์ซึ่งทำหน้าที่สร้างโปรตีน - หน่วยการทำงานของเซลล์ชีวิต อย่างไรก็ตามในขณะที่ความเชื่อหลักนี้เป็นจริงเช่นเดียวกับกระบวนทัศน์ทางชีววิทยาจำนวนมากข้อยกเว้นที่สำคัญสามารถพบได้

การสังเกตที่สำคัญครั้งแรกตรงข้ามความเชื่อหลักมาในต้นศตวรรษที่ 20 Vilhelm Ellerman และ Oluf Bang นักวิจัยชาวเดนมาร์กสองคนสามารถส่งโรคมะเร็งเม็ดเลือดขาวถึงไก่ 6 ตัวติดต่อกันโดยติดเชื้อสัตว์ตัวแรกที่มีตัวกรองที่สามารถกรองได้ (ตอนนี้รู้จักกันในชื่อไวรัส) จากนั้นติดเชื้อสัตว์แต่ละตัวด้วยเลือดของนกตัวก่อน ในเวลานั้นมีเพียงเนื้องอกมะเร็งเท่านั้นที่เห็นได้ชัดว่าเป็นมะเร็ง ดังนั้นการสังเกตนี้ไม่ได้เชื่อมโยงกับความร้ายกาจจากเชื้อไวรัสเนื่องจากมะเร็งเม็ดเลือดขาวไม่เป็นที่รู้จักกันว่าเป็นมะเร็ง (ในเวลานั้นโรคมะเร็งเม็ดเลือดขาวถูกคิดว่าเป็นผลมาจากการติดเชื้อแบคทีเรียบางชนิด)

ในปีพ. ศ. 2454 Peyton Rous ผู้ชำนาญพยาธิวิทยาชาวอเมริกันทำงานที่สถาบัน Rockefeller เพื่อการวิจัยทางการแพทย์ (ปัจจุบันคือมหาวิทยาลัย Rockefeller) รายงานว่าไก่ที่มีสุขภาพดีได้พัฒนา sarcomas ที่เป็นมะเร็ง (มะเร็งของเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน) เมื่อติดเชื้อเซลล์มะเร็งจากไก่อื่น Rous ได้ทำการตรวจสอบเซลล์มะเร็งเพิ่มเติมและจากนั้นพวกเขาก็แยกเชื้อไวรัสซึ่งต่อมาได้ชื่อว่า Rous sarcoma virus (RSV) อย่างไรก็ตามแนวคิดของโรคมะเร็งติดเชื้อได้รับการสนับสนุนเพียงเล็กน้อยและไม่สามารถแยกไวรัสจากโรคมะเร็งอื่น ๆ ได้ Rous ได้ยกเลิกงานในปี 1915 และไม่ได้กลับไปจนถึงปี 1934 ทศวรรษต่อมาความสำคัญของการค้นพบของเขาก็เกิดขึ้นจริงและในปี 1966 มากกว่า 55 ปีหลังจากการทดลองครั้งแรกเมื่ออายุ 87 ปีรูสได้รับรางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์สำหรับการค้นพบไวรัสที่ทำให้เกิดเนื้องอก