Odwrotna transkrypcja rozpoczyna się, gdy cząsteczka wirusa wniknie do cytoplazmy komórki docelowej. Wirusowy genom RNA wchodzi do cytoplazmy jako część kompleksu nukleoprotein, który nie został dobrze scharakteryzowany. Proces odwrotnej transkrypcji generuje w cytoplazmie liniowy dupleks DNA w skomplikowanej serii etapów. To DNA jest współliniowe ze swoją matrycą RNA, ale zawiera końcowe duplikacje znane jako długie powtórzenia końcowe (LTR), które nie są obecne w wirusowym RNA (ryc. 1). Istniejące modele odwrotnej transkrypcji sugerują, że do wygenerowania LTR wymagane są dwa wyspecjalizowane przełączniki szablonów znane jako reakcje przenoszenia nici lub „skoki”.
Rysunek 1
Odwrotna transkrypcja wirusowego genomu RNA generuje liniowy dupleks DNA. Pozycje regionów R, U5 i U3, odcinek polipurynowy (PPT) i miejsce wiązania startera (PBS). Odwrotna transkrypcja powoduje duplikacje U5 (więcej …)
Synteza retrowirusowego DNA jest całkowicie zależna od dwóch różnych aktywności enzymatycznych RT: a Polimeraza DNA, która może wykorzystywać RNA lub DNA jako matrycę, oraz nukleazę, zwaną rybonukleazą H (RNaza H), która jest specyficzna dla nici RNA dupleksów RNA: DNA. Chociaż nie można wykluczyć roli innych białek, oraz jest prawdopodobne, że niektóre białka wirusowe (np. nukleokapsyd, NC) zwiększają wydajność odwrotnej transkrypcji, wszystkie funkcje enzymatyczne wymagane do Uzupełnij serię etapów związanych z wytworzeniem retrowirusowego DNA, które można przypisać albo polimerazie DNA, albo RNazie H z RT. Uważa się, że proces retrowirusowej syntezy DNA przebiega zgodnie ze schematem przedstawionym na ryc. 2:
Synteza minus nici DNA jest inicjowana przy użyciu końca 3 częściowo odwiniętego transferowego RNA, który jest przyłączany do wiązania startera miejsce (PBS) w genomowym RNA, jako starter. Synteza DNA z nicią ujemną przebiega aż do osiągnięcia końca 5 genomowego RNA, generując DNA pośredni o dyskretnej długości, określany jako DNA o silnym stopie (–sssDNA). Ponieważ miejsce wiązania startera tRNA znajduje się w pobliżu końca 5 wirusowego RNA, –sssDNA jest stosunkowo krótkie, rzędu 100–150 zasad
Po degradacji nici RNA za pośrednictwem RNazy-H RNA: dupleks –sssDNA, transfer pierwszej nici powoduje przyłączenie –sssDNA do końca 3 wirusowego genomowego RNA. W transferze tym pośredniczą identyczne sekwencje znane jako sekwencje powtórzone (R), które są obecne na końcach 5 i 3 genomu RNA. Koniec 3 –sssDNA został skopiowany z sekwencji R na końcu 5 genomu wirusa i dlatego zawiera sekwencje komplementarne do R. Po usunięciu matrycy RNA –sssDNA może łączyć się z sekwencjami R na końcu 3 koniec genomu RNA. Wydaje się, że reakcja renaturacji jest ułatwiona przez NC.
Po przeniesieniu –sssDNA do segmentu 3R wirusowego RNA, wznawia się synteza DNA bez nici, czemu towarzyszy trawienie szablonu RNazą H pasmo. Ta degradacja nie jest jednak całkowita.
Genom RNA zawiera krótki odcinek polipurynowy (PPT), który jest stosunkowo odporny na degradację RNazy H. Zdefiniowany segment RNA pochodzący z syntezy primów PPT plus nici DNA. Synteza nici plus jest zatrzymywana po tym, jak część tRNA startera zostanie poddana odwrotnej transkrypcji, dając DNA zwane DNA o nici dodatniej (+ sssDNA). Chociaż wszystkie szczepy retrowirusów generują określony starter z nicią dodatnią z PPT, niektóre wirusy generują dodatkowe startery z nicią dodatnią z genomu RNA.
RNaza H usuwa starter tRNA, odsłaniając sekwencje w + sssDNA, które są komplementarne do sekwencji na lub w pobliżu końca 3 DNA o nici dodatniej.
Wyżarzanie komplementarnych segmentów PBS w + sssDNA i DNA o nici ujemnej stanowi transfer drugiej nici.
Następnie kończy się synteza nici plus i minus, a każda z nici dodatniej i ujemnej DNA służy jako szablon dla drugiej nici.
Rysunek 2
Proces odwrotnej transkrypcji genomu retrowirusa. (Czarna linia) RNA; (jasny kolor) pozbawione nici DNA; (ciemny kolor) plus-niciowe DNA. Opis tego procesu znajduje się w tekście.
Bardziej szczegółowy opis tych kroków znajduje się poniżej.