2) достройку однонитчатого участка двунитчатой вирусной ДНК
3) синтез комплементарной ДНК на матрице вирусной РНК (+)
4) синтез РНК на матрице вирусной ДНК
Ревертаза, или обратная транскриптаза, ретровирусов представляет собой РНК-зависимую ДНК-полимеразу. Ее ключевая функция — синтез комплементарной цепи ДНК на матрице одноцепочечной вирусной РНК. Этот процесс называется обратной транскрипцией, поскольку направление передачи генетической информации противоположно обычной транскрипции, при которой РНК образуется на матрице ДНК.
После проникновения ретровируса в клетку обратная транскриптаза формирует минус-цепь ДНК, используя вирусную РНК как матрицу, а затем участвует в синтезе второй цепи ДНК. Одновременно РНКазная H-активность ферментного комплекса разрушает РНК в составе промежуточного гибрида РНК–ДНК. В результате образуется двуцепочечная вирусная ДНК, которая с помощью интегразы встраивается в геном клетки-хозяина в форме провируса.
Синтез РНК на матрице вирусной ДНК осуществляется уже клеточной ДНК-зависимой РНК-полимеразой после интеграции провируса. Образование комплементарной РНК на РНК-матрице характерно для РНК-зависимых РНК-полимераз других РНК-содержащих вирусов и не является основной функцией ревертазы.
| Процесс или ферментативная активность | Матрица | Продукт | Значение для ретровируса |
|---|---|---|---|
| РНК-зависимая ДНК-полимеразная активность | Вирусная РНК | Комплементарная ДНК | Начальный и определяющий этап обратной транскрипции |
| РНКазная H-активность | РНК в составе гибрида РНК–ДНК | Фрагментированная и удаленная РНК | Освобождает ДНК-цепь для последующего синтеза второй цепи |
| ДНК-зависимая ДНК-полимеразная активность ревертазы | Первая цепь вирусной ДНК | Вторая цепь ДНК | Обеспечивает формирование двуцепочечной провирусной ДНК |
| РНК-зависимая РНК-полимеразная активность | Вирусная РНК | Комплементарная РНК | Типична для многих РНК-вирусов, но не определяет функцию ревертазы |
| Клеточная транскрипция провируса | Интегрированная вирусная ДНК | Вирусные информационные и геномные РНК | Выполняется преимущественно РНК-полимеразой II клетки-хозяина |
| Интеграция вирусной ДНК | Двуцепочечная вирусная ДНК и клеточный геном | Провирус | Осуществляется интегразой, а не обратной транскриптазой |
Обратная транскрипция является обязательным этапом репликации ретровирусов, включая вирус иммунодефицита человека. Ревертаза не обладает полноценной корректирующей экзонуклеазной активностью, поэтому при синтезе ДНК часто возникают мутации, способствующие генетической изменчивости и лекарственной устойчивости вируса. Фермент служит важной мишенью антиретровирусной терапии: его активность подавляют нуклеозидные, нуклеотидные и ненуклеозидные ингибиторы обратной транскриптазы. Следовательно, определяющим признаком ревертазы является перенос генетической информации с вирусной РНК на комплементарную ДНК.