Обратна транскриптаза, наричана още РНК-насочена ДНК полимераза, ензим, кодиран от генетичния материал на ретровируси, който катализира транскрипцията на ретровирусна РНК (рибонуклеинова киселина) в ДНК (дезоксирибонуклеинова киселина). Тази катализирана транскрипция е обратен процес на нормална клетъчна транскрипция на ДНК в РНК, оттам и имената обратна транскриптаза и ретровирус. Обратната транскриптаза е централна за инфекциозния характер на ретровирусите, няколко от които причиняват заболяване при хората, включително вирус на имунодефицит на човека (ХИВ), който причинява синдром на придобита имунна недостатъчност (СПИН) и човешки Т-клетъчен лимфотропен вирус I (HTLV-I), което причинява левкемия. Обратната транскриптаза също е основен компонент на лабораторната технология, известна като обратна транскрипция-полимеразна верижна реакция (RT-PCR), мощен инструмент, използван в изследванията и диагностицирането на заболявания като рак.
Ретровирусите се състоят от РНК геном, съдържащ се в протеинова обвивка, която е затворена в липидна обвивка. Ретровирусният геном обикновено се състои от три гена: група-специфичен антиген ген (gag), полимеразен ген (pol) и ген на обвивката (env). Pol генът кодира трите ензима - протеаза, обратна транскриптаза и интеграза - които катализират етапите на ретровирусна инфекция. След като ретровирусът е вътре в клетката гостоприемник (процес, медииран от протеаза), той поема механизма за генетична транскрипция на гостоприемника, за да конструира ДНК провирус. Този процес, превръщането на ретровирусна РНК в провирусна ДНК, се катализира чрез обратна транскриптаза и е необходим за провирусната ДНК вмъкване в гостоприемната ДНК - стъпка, инициирана от ензима интеграза.
Ранни ретровирусни наблюдения
Дълги години съществуваше парадигма в молекулярната биология, известна като „централната догма“. Това твърди, че ДНК първо се транскрибира в РНК, РНК се трансформира в аминокиселини и аминокиселините се събират в дълги вериги, наречени полипептиди, които съставляват протеини - функционалните единици на клетъчния живот. Въпреки че тази централна догма е вярна, както и при много парадигми на биологията, могат да се намерят важни изключения.
Първото важно наблюдение, противопоставящо се на централната догма, идва в началото на 20 век. Два датски изследователи Вилхелм Елерман и Олуф Банг успяха да предадат левкемия на шест пилета последователно, като заразяха първото животно с филтриращ агент (сега известен като вирус) и след това заразяват всяко следващо животно с кръвта на предходната птица. По онова време само палпируеми злокачествени тумори се разбираха като ракови заболявания. Следователно това наблюдение не е свързано с вирусно-индуцирано злокачествено заболяване, тъй като тогава левкемията не е била известна като рак. (По онова време се смяташе, че левкемията е резултат от някакъв вид бактериална инфекция.)
През 1911 г. американският патолог Пейтън Рус, работещ в Института за медицински изследвания на Рокфелер (сега Университета Рокфелер), съобщава, че здравите пилета развиват злокачествени саркоми (ракови заболявания на съединителните тъкани), когато са заразени с туморни клетки от други пилета. Рус изследва допълнително туморните клетки и от тях той изолира вирус, който по-късно е кръстен вирус на Рус саркома (RSV). Въпреки това, концепцията за инфекциозен рак получи малка подкрепа и, неспособен да изолира вируси от други видове рак, Рус изостави работата през 1915 г. и се върна към нея чак през 1934 г. Десетилетия по-късно значението на неговите открития е осъзнато, а през 1966 г. - повече от 55 години след първия си експеримент, на 87-годишна възраст - Рус е удостоен с Нобеловата награда за физиология или медицина за откритието си на туморно-индуциращи вируси.
