retrotrascrittasi
retrotrascrittasi
DNA polimerasi RNA- dipendente e caratterizza la famiglia dei retrovirus (ma è anche presente nel genoma del virus dell’epatite virale, HBV). A loro volta i retrovirus si dividono nei lentivirus (a cui appartiene l’HIV (Human immunodeficiency virus) nelle sue varianti HIV-1 e HIV-2 (quest’ultimo molto simile al Simian immunodeficiency virus) e negli oncoretrovirus, a cui appartengono gli HTLV (Human T-lymphotropic virus) 1 e 2. I geni dell’enzima RT (Retrotrascrittori) sono inoltre presenti in molti retroelementi che compongono una porzione importante del nostro genoma. La scoperta dell’RT ha valso il premio Nobel per la medicina e la fisiologia a Howard M. Temin e David Baltimore nel 1972 e dimostrava l’esistenza di un’eccezione al dogma centrale della biologia, ovvero che il flusso dell’informazione biologica sia unidirezionalmente determinato dalla sequenza: DNA-RNA-proteina. L’enzima RT rappresenta una funzione chiave per il ciclo vitale di un retrovirus, in quanto traduce il codice genetico del genoma virale a RNA in un DNA copia, la cui forma lineare potrà integrarsi nel genoma della cellula bersaglio grazie all’enzima integrasi, codificata sempre dal gene pol che specifica anche l’enzima RT e la RNAsi H, essenziale per il compimento della retrotrascrizione. Tale processo prevede che l’enzima RT compia dei veri salti sia intra-catena sia tra le due catene di RNA genomico del virus (motivo per cui HIV possiede un genoma diploide). La sintesi della prima catena di DNA virale comporta la creazione di un ibrido DNA-RNA di cui la componente a RNA deve essere degradata per permettere la sintesi della seconda catena di DNA sullo stampo della prima e tale funzione è compito dell’RNAsi H. L’inizio della retrotrascrizione avviene nel citoplasma della cellula infettata nel cosiddetto complesso di pre integrazione che comprende, oltre all’enzima RT e al genoma virale, altre proteine virali quali p17 Gag (matrice) e VpR. Il complesso viene attivamente importato nel nucleo dove termina la fase di retrotrascrizione. Nei linfociti T il completamento di tale processo dipende dall’attivazione cellulare (probabilmente a causa della limitata disponibilità di nucleosidi) in quanto, almeno in vitro, l’infezione di linfociti non attivati si arresta dopo l’inizio del processo di retrotrascrizione (mentre in vivo è riportato che anche linfociti T non attivati possano permettere la replicazione del virus). Tale limitazione non sarebbe comunque presente nei fagociti mononucleti o macrofagi, altro bersaglio d’infezione. Lo sviluppo di farmaci anti-RT, con la scoperta della zidovudina (AZT), ha rappresentato il primo successo nel controllo farmacologico dell’infezione da HIV e ha poi generato altri farmaci che sono, come l’AZT, tutt’oggi in protocolli di terapia di combinazione, noti come HAART (Highly active antietroviral therapy). I farmaci inibitori della RT si dividono in nucleosidici NRTI (Nucleosidic reverse transcriptase inhibitors) e non nucleosidici (NNRTI). I primi causano la cessazione della sintesi di DNA virale venendo incorporati al posto di una base (la timidina nel caso dell’AZT); i secondi, invece, legano l’enzima RT impedendone la funzione. L’enzima RT non ha, come le polimerasi eucariotiche, la funzione proof reading ovvero di correzione di bozze, generando così mutanti virali spontanei a ogni ciclo replicativo del virus. Tale caratteristica rappresenta in realtà un vantaggio per il virus come meccanismo di evasione dal controllo immunologico di linfociti T citotossici e anticorpi neutralizzanti e dai farmaci anti-RT.
→ HIV