La transcription inverse commence lorsque la particule virale pénètre dans le cytoplasme dune cellule cible. Le génome de lARN viral pénètre dans le cytoplasme dans le cadre dun complexe nucléoprotéique qui na pas été bien caractérisé. Le processus de transcription inverse génère, dans le cytoplasme, un duplex dADN linéaire via une série complexe détapes. Cet ADN est colinéaire avec sa matrice dARN, mais il contient des duplications terminales appelées les longues répétitions terminales (LTR) qui ne sont pas présentes dans lARN viral (Fig. 1). Les modèles existants pour la transcription inverse proposent que deux commutateurs de modèle spécialisés appelés réactions de transfert de brins ou « sauts » soient nécessaires pour générer les LTR.
Figure 1
La transcription inverse du génome de lARN viral génère un duplex dADN linéaire. Les positions des régions R, U5 et U3, du tractus polypurin (PPT) et du site de liaison de lamorce (PBS) sont indiqués. La transcription inverse crée des duplications de lU5 (suite …)
La synthèse de lADN rétroviral dépend absolument des deux activités enzymatiques distinctes de la RT: a ADN polymérase qui peut utiliser lARN ou lADN comme matrice, et une nucléase, appelée ribonucléase H (RNase H), qui est spécifique du brin ARN des duplex ARN: ADN. Bien que le rôle dautres protéines ne puisse être exclu, et il est probable que certaines protéines virales (par exemple, nucléocapside, NC) augmentent lefficacité de la transcription inverse, toutes les fonctions enzymatiques nécessaires pour c Terminer la série détapes impliquées dans la génération dun ADN rétroviral peut être attribué à lADN polymérase ou à la RNase H de RT. On pense que le processus de synthèse dADN rétroviral suit le schéma décrit dans la figure 2:
La synthèse dADN à brin moins est initiée à laide de lextrémité 3 dun ARN de transfert partiellement déroulé qui est annelé à lamorce de liaison site (PBS) dans lARN génomique, comme amorce. La synthèse dADN à brin moins se poursuit jusquà ce que lextrémité 5 de lARN génomique soit atteinte, générant un ADN intermédiaire de longueur discrète appelé ADN darrêt fort à brin moins (–sssDNA). Étant donné que le site de liaison de lamorce dARNt est proche de lextrémité 5 de lARN viral, –sssDNA est relativement court, de lordre de 100 à 150 bases
Suite à la dégradation du brin dARN médiée par la RNase-H du duplex ARN: –sssDNA, le premier transfert de brin provoque lhybridation de –sssDNA à lextrémité 3dun ARN génomique viral. Ce transfert est médié par des séquences identiques connues sous le nom de séquences répétées (R), qui sont présentes aux extrémités 5 et 3 du génome ARN. Lextrémité 3 de –sssDNA a été copiée à partir des séquences R à lextrémité 5 du génome viral et contient donc des séquences complémentaires de R. Une fois la matrice ARN retirée, –sssDNA peut shybrider aux séquences R en 3 fin du génome de lARN. La réaction dhybridation semble être facilitée par le NC.
Une fois que lADN –sss a été transféré dans le segment 3R sur lARN viral, la synthèse dADN à brin négatif reprend, accompagnée dune digestion par la RNase H de la matrice brin. Cette dégradation nest cependant pas complète.
Le génome de lARN contient un court tractus polypurique (PPT) qui est relativement résistant à la dégradation de la RNase H. Un segment dARN défini dérivé de la synthèse dADN à brin plus PPT prime. La synthèse du brin plus est arrêtée après quune partie de lARNt de lamorce a été transcrite en sens inverse, ce qui donne un ADN appelé ADN darrêt fort du brin plus (+ ADN sss). Bien que toutes les souches de rétrovirus génèrent une amorce à brin plus définie à partir du PPT, certains virus génèrent des amorces à brin plus supplémentaires à partir du génome dARN.
La RNase H supprime lamorce ARNt, exposant des séquences dans + sssDNA complémentaire de séquences à ou près de lextrémité 3 de lADN à brin plus.
Lannelage des segments PBS complémentaires dans lADN + sss et lADN à brin négatif constitue le deuxième transfert de brin.
Les synthèses des brins plus et moins sont ensuite terminées, les brins plus et moins dADN servant chacun de modèle pour lautre brin.
Figure 2
Processus de transcription inverse du génome rétroviral. (Ligne noire) ARN; (couleur claire) ADN brin moins; (couleur foncée) ADN brin plus. Voir le texte pour une description de ce processus.
Une description plus détaillée de ces étapes est présentée ci-dessous.