Reverse Transkriptase ist ein Enzym, das DNA unter Verwendung von RNA als Matrize synthetisiert. Seine Entdeckung im Jahr 1970, getrennt von Howard Temin und David Baltimore, stieß zunächst auf große Skepsis. Das zentrale Dogma der Molekularbiologie, das bereits in den Lehrbüchern des Tages verankert war, besagte schließlich, dass Informationen von DNA über RNA zu Protein flossen. Die Idee, dass DNA durch RNA kodiert werden könnte, erforderte ein Überdenken einer langen Liste fester Begriffe. Die Opposition gegen die Idee brach jedoch schnell zusammen, da die Ergebnisse von anderen schnell wiederholt wurden. Das Enzym entwickelte sich in Rekordzeit von einem Paradigmen-Busting-Phänomen zu einem Standardelement im molekularbiologischen Toolkit. Es wurde zum Beispiel für die Herstellung von DNA-Sonden, die zur Messenger-RNA komplementär sind, von unschätzbarem Wert.

Der Tag, an dem 1975 der Nobelpreis für Physiologie oder Medizin bekannt gegeben wurde, war im Labor für Tumorvirologie am Salk Institute eine große Freude. Baltimore und Temin erhielten den Preis für ihre Entdeckung der reversen Transkriptase zusammen mit Temins ehemaligem Mentor Renato Dulbecco, der die Techniken erfand, die zur Entdeckung führten. Dulbecco war zu dieser Zeit Mitglied des Tumor Virology Lab, und Baltimore war es ein Alumnus. Baltimores ehemaliger Postdoc Hung Fan (mein Berater für Abschlussarbeiten) und die unvergleichliche Marguerite Vogt, Dulbeccos langjährige Mitarbeiterin, bekleideten ebenfalls Positionen im Labor. Die übliche Pause von 16 Uhr für Tee und Kekse verwandelte sich in Champagner und Käseparty, die mit einem Glückwunsch an Baltimore abgeschlossen wurde.

Reverse Transkriptase wurde zuerst in Retroviren gefunden, die ein RNA-Genom aufweisen, das in DNA transkribiert und in das Wirtsgenom integriert wird Eine solche Integration kann verheerende Folgen haben und somatische Mutationen und manchmal Krebs verursachen. HIV, das AIDS-verursachende Virus, ist ein Retrovirus.

Bereits 1975 war klar, dass viele ver Tebraten hatten endogene Retroviren, die vertikal vererbt wurden – sie waren im Wesentlichen Teil des Organismus geworden. Darüber hinaus stellte sich heraus, dass eukaryotische Genome mit „Retrotransposons“ durchsetzt waren, genetischen Elementen, die eine reverse Transkriptase codieren, die es den Sequenzen ermöglicht, sich innerhalb des Genoms zu bewegen und ihre Anwesenheit zu verstärken. Über 40% des menschlichen Genoms bestehen aus Retrotransposons oder defekten Überresten davon. Mobile „Gruppe-II-Introns“, die für eine Aktivität der reversen Transkriptase kodieren, unterbrechen konservierte Gene in Mitochondrien, Chloroplasten und Bakterien.

Die Existenz der reversen Transkriptase hat der Idee der DNA als sakrosanktem Speicher genetischer Informationen, die von Generation zu Generation intakt geliefert werden, erheblichen Schaden zugefügt. Offensichtlich muss eine strenge Kontrolle über die Aktivität der reversen Transkriptase in einzelnen Zellen ausgeübt werden, um zu verhindern, dass das Genom kurzfristig irreversibel durcheinander gebracht wird. Gleichzeitig müssen revers transkribierte Sequenzen als Quellen genetischer Vielfalt auf evolutionärer Ebene betrachtet werden. Darüber hinaus weist die Verwendung von RNA als genetischer Vorläufer der DNA auf eine mögliche „RNA-Welt“ hin, in der das Leben anders war als heute.