La trascrizione inversa inizia quando la particella virale entra nel citoplasma di una cellula bersaglio. Il genoma dellRNA virale entra nel citoplasma come parte di un complesso nucleoproteico che non è stato ben caratterizzato. Il processo di trascrizione inversa genera, nel citoplasma, un duplex di DNA lineare tramite una serie intricata di passaggi. Questo DNA è colineare con il suo stampo di RNA, ma contiene duplicazioni terminali note come ripetizioni terminali lunghe (LTR) che non sono presenti nellRNA virale (Fig. 1). I modelli esistenti per la trascrizione inversa propongono che per generare gli LTR siano necessari due switch template specializzati noti come reazioni di trasferimento di filamenti o “salti”.
Figura 1
La trascrizione inversa del genoma dellRNA virale genera un duplex di DNA lineare. Le posizioni delle regioni R, U5 e U3, il tratto di poliporina (PPT) e il sito di legame del primer (PBS). La trascrizione inversa crea duplicazioni dellU5 (altro …)
La sintesi del DNA retrovirale è assolutamente dipendente dalle due distinte attività enzimatiche della RT: a DNA polimerasi che può utilizzare RNA o DNA come stampo e una nucleasi, chiamata ribonucleasi H (RNasi H), specifica per il filamento di RNA dellRNA: duplex di DNA. Sebbene non sia possibile escludere un ruolo per altre proteine, e è probabile che alcune proteine virali (p. es., nucleocapside, NC) aumentino lefficienza della trascrizione inversa, tutte le funzioni enzimatiche richieste per c La serie completa di passaggi coinvolti nella generazione di un DNA retrovirale può essere attribuita alla DNA polimerasi o alla RNasi H di RT. Si ritiene che il processo di sintesi del DNA retrovirale segua lo schema delineato nella Figura 2:
La sintesi del DNA a filamento negativo viene avviata utilizzando lestremità 3 di un RNA di trasferimento parzialmente svolto che viene ricotto al legame del primer sito (PBS) nellRNA genomico, come primer. La sintesi del DNA a filamento negativo procede fino al raggiungimento dellestremità 5′ dellRNA genomico, generando un DNA intermedio di lunghezza discreta denominato DNA a filamento meno forte (–sssDNA). Poiché il sito di legame per il primer tRNA è vicino allestremità 5 dellRNA virale, –sssDNA è relativamente breve, dellordine di 100-150 basi
A seguito della degradazione mediata da RNasi-H del filamento di RNA dellRNA: –sssDNA duplex, il trasferimento del primo filamento fa sì che –sssDNA venga ricotto allestremità 3′ di un RNA genomico virale. Questo trasferimento è mediato da sequenze identiche note come sequenze ripetute (R), che sono presenti alle estremità 5 e 3 del genoma dellRNA. Lestremità 3′ di –sssDNA è stata copiata dalle sequenze R allestremità 5′ del genoma virale e quindi contiene sequenze complementari a R. Dopo che lo stampo di RNA è stato rimosso, -sssDNA può ricottare alle sequenze R al 3 ′ fine del genoma dellRNA. La reazione di annealing sembra essere facilitata dal CN.
Una volta che il –sssDNA è stato trasferito al segmento 3R sullRNA virale, la sintesi del DNA a filamento negativo riprende, accompagnata dalla digestione dellRNasi H del templato filo. Questa degradazione non è completa, tuttavia.
Il genoma dellRNA contiene un breve tratto di polipurina (PPT) che è relativamente resistente alla degradazione della RNasi H. Un segmento di RNA definito derivato dalla sintesi del DNA dei primi filamenti PPT. La sintesi del filamento più viene interrotta dopo che una parte del tRNA del primer è stata trascritta inversamente, producendo un DNA chiamato DNA di arresto forte del filamento più (+ sssDNA). Sebbene tutti i ceppi di retrovirus generino un primer a filamento più definito dal PPT, alcuni virus generano primer a filamento più aggiuntivo dal genoma dellRNA.
La RNasi H rimuove il tRNA del primer, esponendo le sequenze in + sssDNA che sono complementare alle sequenze in corrispondenza o in prossimità dellestremità 3 del DNA a filamento più.
La ricottura dei segmenti di PBS complementari in + sssDNA e DNA a filamento negativo costituisce il trasferimento del secondo filamento.
Vengono quindi completate le sintesi dei filamenti più e meno, con i filamenti più e meno del DNA che servono ciascuno da modello per laltro filamento.
Figura 2
Processo di trascrizione inversa del genoma retrovirale. (Linea nera) RNA; (colore chiaro) DNA a filamento negativo; (colore scuro) DNA a filamento più. Vedere il testo per una descrizione di questo processo.
Di seguito viene presentata una descrizione più dettagliata di questi passaggi.