A reverz transzkriptáz, egy paradigmabontó enzim
A reverz transzkriptáz egy olyan enzim, amely RNS-t templátként szintetizál a DNS-sel. 1970-es felfedezését Howard Temin és David Baltimore külön-külön kezdetben nagy szkepticizmussal fogadta. Végül is a molekuláris biológia központi dogmája, amelyet már a napi tankönyvek is rögzítettek, úgy vélte, hogy az információ DNS-ből RNS-be áramlik fehérjébe. Az az elképzelés, hogy a DNS-t RNS kódolhatja, megkövetelte a szilárdan elfogadott elképzelések hosszú listájának újragondolását. Az ötlettel szembeni ellenállás azonban gyorsan összeomlott, mivel az eredményeket mások gyorsan megismételték. Az enzim paradigmabontó jelenségből a molekuláris biológiai eszköztárban rekord idő alatt standard elemgé vált. Értékelhetetlenné vált például a messenger RNS-t kiegészítő DNS-próbák létrehozása.
Az a nap, amikor kihirdették az 1975-ös fiziológiai vagy orvosi Nobel-díjat, nagy öröm volt a Salk Intézet Tumor Virológiai Laboratóriumában. Baltimore és Temin kapták a díjat a reverz transzkriptáz felfedezéséért, Temin korábbi mentorával, Renato Dulbeccóval együtt, aki feltalálta a felfedezéshez vezető technikákat. Dulbecco abban az időben a Tumor Virology Lab tagja volt, Baltimore pedig öregdiák. Baltimore korábbi posztdoktora, Hung Fan (szakdolgozatom tanácsadója) és az összehasonlíthatatlan Marguerite Vogt, Dulbecco régóta együttműködő munkatársa is a Lab laboratóriumában volt. A szokásos 16 órai szünet tea és sütemények számára pezsgővé formálódott és sajtparti, a Baltimore-hoz írt gratuláló felhívással.
A reverz transzkriptázt először a retrovírusokban találták, amelyek RNS genomjával rendelkeznek, amelyek átíródnak a DNS-be és beépülnek a gazda genomjába. expressziójának normális sejtmechanizmusa. Az ilyen integráció pusztító eredménnyel járhat, szomatikus mutációkat és néha rákot okozva. A HIV, az AIDS-t okozó vírus retrovírus.
1975-re már egyértelmű volt, hogy sok a tinédzsereknél endogén retrovírusok voltak, amelyeket vertikálisan örököltek – lényegében a szervezet részévé váltak. Ezenkívül kiderült, hogy az eukarióta genomok tele vannak “retrotranszpozonokkal”, genetikai elemekkel, amelyek egy reverz transzkriptázt kódolnak, amely lehetővé teszi a szekvenciák mozgását a genomban és felerősíti jelenlétüket. Az emberi genom több mint 40% -a retrotranszpozonokból vagy azok hibás maradványaiból áll. A reverz transzkriptáz aktivitást kódoló mobil “II. Csoport intronok” megszakítják a konzervált géneket a mitokondriumokban, kloroplasztokban és baktériumokban.
A reverz transzkriptáz megléte jelentős károkat okozott a DNS elképzelésében, mint a nemzedékről generációra érintetlenül szállított genetikai információ szentségtelen raktárában. Nyilvánvaló, hogy szigorú kontrollt kell gyakorolni az egyes sejtekben a reverz transzkriptáz aktivitás felett, hogy a genomot a közeljövőben ne lehessen visszafordíthatatlanul összekeverni. Ugyanakkor a reverz transzkripciójú szekvenciákat evolúciós léptékben a genetikai sokféleség forrásainak kell tekinteni. Ezen túlmenően az RNS használata a DNS genetikai előfutáraként egy lehetséges “RNS világra” utal, amelyben az élet sokkal másabb volt, mint ma.