La transcripción inversa comienza cuando la partícula viral ingresa al citoplasma de una célula diana. El genoma del ARN viral ingresa al citoplasma como parte de un complejo de nucleoproteínas que no se ha caracterizado bien. El proceso de transcripción inversa genera, en el citoplasma, un dúplex de ADN lineal a través de una intrincada serie de pasos. Este ADN es colineal con su plantilla de ARN, pero contiene duplicaciones terminales conocidas como repeticiones terminales largas (LTR) que no están presentes en el ARN viral (Fig. 1). Los modelos existentes para la transcripción inversa proponen que se requieren dos conmutadores de plantilla especializados conocidos como reacciones de transferencia de hebra o «saltos» para generar los LTR.
Figura 1
La transcripción inversa del genoma de ARN viral genera un dúplex de ADN lineal. Las posiciones de las regiones R, U5 y U3, el tracto de polipurina (PPT) y el sitio de unión del cebador (PBS) están indicados. La transcripción inversa crea duplicaciones de la U5 (más …)
La síntesis de ADN retroviral depende absolutamente de las dos actividades enzimáticas distintas de la RT: a ADN polimerasa que puede utilizar ARN o ADN como plantilla, y una nucleasa, denominada ribonucleasa H (ARNasa H), que es específica para la hebra de ARN de los dúplex de ARN: ADN. Aunque no se puede descartar una función de otras proteínas, Es probable que ciertas proteínas virales (p. ej., nucleocápside, NC) aumenten la eficiencia de la transcripción inversa, todas las funciones enzimáticas necesarias para c Todo el conjunto de pasos implicados en la generación de un ADN retroviral puede atribuirse a la ADN polimerasa o la ARNasa H de la RT. Se cree que el proceso de síntesis de ADN retroviral sigue el esquema descrito en la Figura 2:
La síntesis de ADN de cadena negativa se inicia utilizando el extremo 3 de un ARN de transferencia parcialmente desenrollado que se hibrida con la unión del cebador sitio (PBS) en ARN genómico, como cebador. La síntesis de ADN de cadena negativa continúa hasta que se alcanza el extremo 5 del ARN genómico, generando un intermedio de ADN de longitud discreta denominado ADN de parada fuerte de cadena negativa (–sssDNA). Dado que el sitio de unión para el cebador de ARNt está cerca del extremo 5 ′ del ARN viral, el ADN -sss es relativamente corto, del orden de 100-150 bases
Después de la degradación de la cadena de ARN mediada por ARNasa-H del ARN: –sssDNA dúplex, la primera transferencia de hebra hace que –sssDNA se hibride con el extremo 3 de un ARN genómico viral. Esta transferencia está mediada por secuencias idénticas conocidas como secuencias repetidas (R), que están presentes en los extremos 5 y 3 del genoma del ARN. El extremo 3 de –sssDNA se copió de las secuencias R en el extremo 5 del genoma viral y, por lo tanto, contiene secuencias complementarias a R. Una vez que se ha eliminado la plantilla de ARN, el –sssDNA puede aparearse con las secuencias R en el 3 final del genoma del ARN. La reacción de hibridación parece ser facilitada por el NC.
Una vez que el –sssDNA se ha transferido al segmento 3′R en el ARN viral, se reanuda la síntesis de ADN de cadena negativa, acompañada de la digestión de la plantilla con ARNasa H hebra. Sin embargo, esta degradación no es completa.
El genoma del ARN contiene un tracto corto de polipurina (PPT) que es relativamente resistente a la degradación de la ARNasa H. Un segmento de ARN definido derivado del PPT ceba la síntesis de ADN de cadena positiva. La síntesis de hebra positiva se detiene después de que una parte del ARNt del cebador se transcribe de forma inversa, lo que produce un ADN llamado ADN de parada fuerte de hebra positiva (+ sssDNA). Aunque todas las cepas de retrovirus generan un cebador de cadena positiva definido a partir del PPT, algunos virus generan cebadores de cadena positiva adicionales a partir del genoma del ARN.
La ARNasa H elimina el cebador ARNt, exponiendo secuencias en + sssDNA que son complementario a las secuencias en o cerca del extremo 3 del ADN de cadena positiva.
El recocido de los segmentos complementarios de PBS en ADNss + y ADN de cadena negativa constituye la transferencia de la segunda cadena.
Luego, se completan las síntesis de hebras positivas y negativas, y las hebras positivas y negativas de ADN sirven como plantilla para la otra hebra.
Figura 2
Proceso de transcripción inversa del genoma retroviral. (Línea negra) ARN; (color claro) ADN de cadena negativa; (color oscuro) ADN de cadena positiva. Consulte el texto para obtener una descripción de este proceso.
A continuación se presenta una descripción más detallada de estos pasos.