La trascrittasi inversa è un enzima che sintetizza il DNA utilizzando l’RNA come modello. La sua scoperta nel 1970, separatamente da Howard Temin e David Baltimore, fu accolta inizialmente con molto scetticismo. Dopo tutto, il dogma centrale della biologia molecolare, già consacrato nei libri di testo dell’epoca, sosteneva che le informazioni fluissero dal DNA all’RNA alle proteine. L’idea che il DNA potesse essere codificato dall’RNA richiedeva di ripensare a un lungo elenco di nozioni saldamente sostenute. L’opposizione all’idea, tuttavia, è crollata rapidamente, poiché i risultati sono stati rapidamente replicati da altri. L’enzima è passato dall’essere un fenomeno di rottura dei paradigmi a un elemento standard nel toolkit di biologia molecolare in tempi record. È diventato prezioso per creare sonde di DNA complementari all’RNA messaggero, ad esempio.

Il giorno in cui hanno annunciato il Premio Nobel per la Fisiologia o la Medicina nel 1975 è stato uno di grande gioia nel Tumor Virology Laboratory presso il Salk Institute. Baltimora e Temin hanno ricevuto il premio per la loro scoperta della trascrittasi inversa insieme all’ex mentore di Temin, Renato Dulbecco, che ha inventato le tecniche che hanno portato alla scoperta. Dulbecco era un membro del Tumor Virology Lab all’epoca, e Baltimora lo era un alunno. Anche l’ex postdoc di Baltimora, Hung Fan (il mio consulente per la tesi) e l’incomparabile Marguerite Vogt, collaboratrice di lunga data di Dulbecco, hanno ricoperto incarichi al Lab. La solita pausa delle 16:00 per tè e biscotti si è trasformata in uno champagne e cheese party, coronata da una chiamata di congratulazioni a Baltimora.

La trascrittasi inversa è stata trovata per prima nei retrovirus, che hanno un genoma di RNA che viene trascritto nel DNA e integrato nel genoma dell’ospite. Una volta integrato, utilizza il normale macchinario cellulare per la sua espressione. Tale integrazione può avere risultati devastanti, causando mutazioni somatiche e talvolta cancro. L’HIV, il virus che causa l’AIDS, è un retrovirus.

Nel 1975, era già chiaro che molti ver i tebrati avevano retrovirus endogeni ereditati verticalmente: erano essenzialmente diventati parte dell’organismo. Inoltre, si è scoperto che i genomi eucariotici erano pieni di “retrotrasposoni”, elementi genetici che codificano una trascrittasi inversa che consente alle sequenze di muoversi all’interno del genoma e di amplificarne la presenza. Oltre il 40% del genoma umano è costituito da retrotrasposoni o loro residui difettosi. Gli “introni di gruppo II” mobili che codificano per un’attività della trascrittasi inversa interrompono i geni conservati nei mitocondri, nei cloroplasti e nei batteri.

L’esistenza della trascrittasi inversa ha danneggiato considerevolmente l’idea del DNA come riserva sacrosanta di informazioni genetiche consegnate intatte di generazione in generazione. Ovviamente, deve essere esercitato uno stretto controllo sull’attività della trascrittasi inversa nelle singole cellule per evitare che il genoma venga irreversibilmente rimescolato nel breve termine. Allo stesso tempo, le sequenze trascritte inverse devono essere considerate come fonti di diversità genetica su scala evolutiva. Oltre a ciò, l’uso dell’RNA come precursore genetico del DNA indica un possibile “mondo dell’RNA” in cui la vita era molto diversa da quella odierna.