Transcriptasa inversa:
Transcriptasa inversa, también llamada ADN polimerasa dirigida por ARN, una enzima codificada a partir del material genético de retrovirus que cataliza la transcripción de ARN de retrovirus (ácido ribonucleico) en ADN (ácido desoxirribonucleico). Esta transcripción catalizada es el proceso inverso de la transcripción celular normal de ADN en ARN, de ahí los nombres de transcriptasa inversa y retrovirus. La transcriptasa inversa es fundamental para la naturaleza infecciosa de los retrovirus, varios de los cuales causan enfermedades en humanos, incluido el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH), que causa el síndrome de inmunodeficiencia adquirida (SIDA) y el virus linfotrófico de células T humano I (HTLV-I). que causa la leucemia. La transcriptasa inversa es también un componente fundamental de una tecnología de laboratorio conocida como reacción en cadena de la polimerasa de transcripción inversa (RT-PCR), una poderosa herramienta utilizada en la investigación y en el diagnóstico de enfermedades como el cáncer.
Los retrovirus consisten en un genoma de ARN contenido dentro de una cubierta proteica que está encerrada en una envoltura lipídica. El genoma del retrovirus se compone típicamente de tres genes: el gen del antígeno específico del grupo (gag), el gen de la polimerasa (pol) y el gen de la envoltura (env). El gen pol codifica las tres enzimas -proteasa, transcriptasa inversa e integrasa- que catalizan los pasos de la infección retroviral. Una vez que un retrovirus está dentro de una célula huésped (un proceso mediado por proteasa), toma la maquinaria de transcripción genética del huésped para construir un provirus de ADN. Este proceso, la conversión de ARN retrovírico en ADN proviral, es catalizado por transcriptasa inversa y es necesario para la inserción de ADN proviral en el ADN del huésped, un paso iniciado por la enzima integrasa.
retrovirus causantes de cáncer
La inserción retroviral puede convertir un protooncogén, parte integral del control de la división celular, en un oncogen, el agente responsable de transformar una célula sana en una célula cancerosa. Un retrovirus de transformación aguda (que se muestra en la parte superior), que produce tumores a las pocas semanas de la infección, incorpora material genético de una célula huésped a su propio genoma tras la infección, formando un oncogén viral. Cuando el oncogén viral infecta a otra célula, una enzima llamada transcriptasa inversa copia el material genético monocatenario en ADN bicatenario, que luego se integra en el genoma celular. Un retrovirus de transformación lenta (que se muestra en la parte inferior), que requiere meses para provocar el crecimiento tumoral, no interrumpe la función celular mediante la inserción de un oncogén viral. Más bien, lleva un gen promotor que está integrado en el genoma celular de la célula huésped al lado o dentro de un protooncogén, lo que permite la conversión del protooncogén a un oncogen.
Primeras observaciones de retrovirus
Durante muchos años existió un paradigma en biología molecular conocido como el “dogma central”. Esto afirmaba que el ADN se transcribe primero en ARN, el ARN se traduce en aminoácidos y los aminoácidos se ensamblan en cadenas largas, llamadas polipéptidos, que forman proteínas -Las unidades funcionales de la vida celular. Sin embargo, aunque este dogma central es verdadero, como con muchos paradigmas de la biología, se pueden encontrar excepciones importantes.
La primera observación importante que se oponía al dogma central vino a principios del siglo XX. Dos investigadores daneses, Vilhelm Ellerman y Oluf Bang, pudieron transmitir la leucemia a seis pollos en sucesión al infectar al primer animal con un agente filtrable (ahora conocido como un virus) y luego infectar a cada animal posterior con la sangre del ave precedente. En ese momento, solo se consideraba que los tumores malignos palpables eran cánceres. Por lo tanto, esta observación no se relacionó con una malignidad inducida por virus debido a que no se sabía que la leucemia era un cáncer. (En ese momento, se pensaba que la leucemia era el resultado de algún tipo de infección bacteriana).
En 1911, el patólogo estadounidense Peyton Rous, que trabaja en el Instituto Rockefeller de Investigación Médica (ahora la Universidad Rockefeller), informó que los pollos sanos desarrollaron sarcomas malignos (cánceres de tejido conjuntivo) cuando se infectan con células tumorales de otros pollos. Rous investigó aún más las células tumorales, y de ellas aisló un virus, que más tarde se denominó virus del sarcoma de Rous (RSV). Sin embargo, el concepto de cáncer infeccioso recibió poco apoyo y, al no poder aislar virus de otros cánceres, Rous abandonó el trabajo en 1915 y no regresó a él hasta 1934. Décadas más tarde se realizó el significado de sus descubrimientos, y en 1966- más de 55 años después de su primer experimento, a la edad de 87 años, Rous recibió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina por su descubrimiento de virus inductores de tumores.