വൈറസ് സൈന്യത്തിന്റെ "സ്വിസ് കത്തി": റിവേഴ്സ് ട്രാൻസ്ക്രിപ്റ്റേസിന്റെ രഹസ്യം ചുരുളഴിഞ്ഞു. റിവേഴ്സ് ട്രാൻസ്ക്രിപ്റ്റേസ് റിവേർടേസ് റിവേഴ്സ് ട്രാൻസ്ക്രിപ്റ്റേസ്

ജീവജാലങ്ങളിലെ ഭൂരിഭാഗം ട്രാൻസ്ക്രിപ്ഷൻ പ്രക്രിയകളും മറ്റൊരു ദിശയിൽ സംഭവിക്കുന്നതിനാലാണ് ഇതിനെ അങ്ങനെ വിളിക്കുന്നത്, അതായത്, ഒരു RNA ട്രാൻസ്ക്രിപ്റ്റ് ഒരു DNA തന്മാത്രയിൽ നിന്ന് സമന്വയിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു.

കഥ

വിസ്കോൺസിൻ-മാഡിസൺ സർവകലാശാലയിലെ ഹോവാർഡ് ടെമിനും 1970-ൽ ഡേവിഡ് ബാൾട്ടിമോറും സ്വതന്ത്രമായി റിവേഴ്സ് ട്രാൻസ്ക്രിപ്റ്റേസ് കണ്ടെത്തി. രണ്ട് ഗവേഷകരും 1975-ൽ ശരീരശാസ്ത്രത്തിലോ വൈദ്യശാസ്ത്രത്തിലോ ഉള്ള നോബൽ സമ്മാനം റെനാറ്റോ ദുൽബെക്കോയുമായി പങ്കിട്ടു.

ട്രാൻസ്ക്രിപ്ഷൻ കൃത്യത

ആർഎൻഎയിൽ നിന്ന് ഡിഎൻഎയിലേക്കുള്ള റിവേഴ്സ് ട്രാൻസ്ക്രിപ്ഷൻ ഉയർന്ന തലത്തിലുള്ള വിവർത്തന പിശകുകളോടൊപ്പമുണ്ട്, ഇത് മറ്റ് ഡിഎൻഎ പോളിമറേസുകളിൽ നിന്ന് റിവേഴ്സ് ട്രാൻസ്ക്രിപ്റ്റേസിനെ വേർതിരിക്കുന്നു. ഈ പിശകുകൾ വൈറസുകളുടെ മയക്കുമരുന്ന് പ്രതിരോധത്തിന് ഉത്തരവാദികളായ മ്യൂട്ടേഷനുകളിലേക്ക് നയിച്ചേക്കാം.

വൈറസുകളുടെ പ്രാധാന്യം

ഹ്യൂമൻ ഇമ്മ്യൂണോ ഡെഫിഷ്യൻസി വൈറസുകൾ, ഹ്യൂമൻ ടി-സെൽ ലിംഫോമ ടൈപ്പ് 1, 2 എന്നിങ്ങനെയുള്ള റിട്രോ വൈറസുകളുടെ ജീവിത ചക്രം നിർവ്വഹിക്കുന്നതിന് റിവേഴ്സ് ട്രാൻസ്ക്രിപ്ഷൻ ആവശ്യമാണ്. വൈറൽ ആർഎൻഎ സെല്ലിൽ പ്രവേശിച്ച ശേഷം, വൈറൽ കണങ്ങളിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന റിവേഴ്സ് ട്രാൻസ്ക്രിപ്റ്റേസ് അതിന്റെ പൂരക ഡിഎൻഎയെ സമന്വയിപ്പിക്കുന്നു, തുടർന്ന്, ഈ ഡിഎൻഎ സ്ട്രാൻഡിൽ, ഒരു മാട്രിക്സിലെന്നപോലെ, രണ്ടാമത്തെ സ്ട്രാൻഡ് പൂർത്തിയാക്കുന്നു.

യൂക്കറിയോട്ടുകളുടെ പ്രാധാന്യം

അപേക്ഷ

ആന്റി റിട്രോവൈറൽ തെറാപ്പി

ജനിതക എഞ്ചിനീയറിംഗിൽ പങ്ക്

ജനിതക എഞ്ചിനീയറിംഗിൽ, ഇൻട്രോണുകൾ അടങ്ങിയിട്ടില്ലാത്ത യൂക്കറിയോട്ടിക് ജീനിന്റെ പകർപ്പായ സിഡിഎൻഎ നിർമ്മിക്കാൻ റിവേഴ്സ് ട്രാൻസ്ക്രിപ്റ്റേസ് ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇത് ചെയ്യുന്നതിന്, പ്രായപൂർത്തിയായ mRNA (അനുയോജ്യമായ ജീൻ ഉൽപ്പന്നത്തിനായുള്ള കോഡിംഗ്: പ്രോട്ടീൻ, ആർ‌എൻ‌എ) ശരീരത്തിൽ നിന്ന് വേർതിരിച്ചെടുക്കുകയും റിവേഴ്സ് ട്രാൻസ്ക്രിപ്ഷൻ ഒരു ടെംപ്ലേറ്റായി നടത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന cDNA ഒരു ട്രാൻസ്ജെനിക് ഉൽപ്പന്നം ലഭിക്കുന്നതിന് ബാക്ടീരിയ കോശങ്ങളാക്കി മാറ്റാം.

ഇതും കാണുക

"റിവേഴ്സ് ട്രാൻസ്ക്രിപ്റ്റേസ്" എന്ന ലേഖനത്തിൽ ഒരു അവലോകനം എഴുതുക

കുറിപ്പുകൾ

റിവേഴ്‌സ് ട്രാൻസ്‌ക്രിപ്റ്റേസിന്റെ ഒരു ഉദ്ധരണി

- ഓ! ഓ! ഓ!
- ശരി, വിട, ബോൾകോൺസ്കി! വിട, രാജകുമാരൻ; നേരത്തെ അത്താഴത്തിന് വരൂ, - ശബ്ദങ്ങൾ പിന്നാലെ. - ഞങ്ങൾ നിങ്ങളെ പരിപാലിക്കുന്നു.
"നിങ്ങൾ ചക്രവർത്തിയോട് സംസാരിക്കുമ്പോൾ വ്യവസ്ഥകളും വഴികളും വിതരണം ചെയ്യുന്നതിലെ ക്രമത്തെ പുകഴ്ത്താൻ കഴിയുന്നത്ര ശ്രമിക്കുക," ബോൾകോൺസ്കിയെ മുന്നിലേക്ക് കൊണ്ടുപോകുന്ന ബിലിബിൻ പറഞ്ഞു.
“എനിക്ക് പ്രശംസിക്കാൻ ആഗ്രഹമുണ്ട്, പക്ഷേ എനിക്കറിയാവുന്നിടത്തോളം എനിക്ക് കഴിയില്ല,” ബോൾകോൺസ്കി ചിരിച്ചുകൊണ്ട് മറുപടി പറഞ്ഞു.
ശരി, നിങ്ങൾക്ക് കഴിയുന്നത്ര സംസാരിക്കുക. അവന്റെ അഭിനിവേശം പ്രേക്ഷകരാണ്; എന്നാൽ അവൻ സംസാരിക്കാൻ ഇഷ്ടപ്പെടുന്നില്ല, നിങ്ങൾ കാണും പോലെ എങ്ങനെയെന്ന് അറിയില്ല.

പുറത്തുകടക്കുമ്പോൾ, ഫ്രാൻസ് ചക്രവർത്തി ഓസ്ട്രിയൻ ഉദ്യോഗസ്ഥർക്കിടയിൽ നിയുക്ത സ്ഥലത്ത് നിൽക്കുന്ന ആൻഡ്രി രാജകുമാരന്റെ മുഖത്തേക്ക് ഉറ്റുനോക്കി, അവന്റെ നീണ്ട തല അവനിലേക്ക് കുലുക്കി. എന്നാൽ ഇന്നലത്തെ അഡ്ജസ്റ്റന്റ് വിംഗിൽ നിന്ന് പുറത്തുപോയ ശേഷം, തനിക്ക് പ്രേക്ഷകരെ നൽകാനുള്ള ചക്രവർത്തിയുടെ ആഗ്രഹം മാന്യമായി ബോൾകോൺസ്‌കിയെ അറിയിച്ചു.
മുറിയുടെ നടുവിൽ നിന്നുകൊണ്ട് ഫ്രാൻസ് ചക്രവർത്തി അവനെ സ്വീകരിച്ചു. സംഭാഷണം ആരംഭിക്കുന്നതിന് മുമ്പ്, ചക്രവർത്തി എന്താണ് പറയേണ്ടതെന്ന് അറിയാതെ ആശയക്കുഴപ്പത്തിലാകുകയും നാണിക്കുകയും ചെയ്തു എന്ന വസ്തുത ആൻഡ്രി രാജകുമാരനെ ബാധിച്ചു.
"എന്നോട് പറയൂ, എപ്പോഴാണ് യുദ്ധം ആരംഭിച്ചത്?" അവൻ തിടുക്കത്തിൽ ചോദിച്ചു.
ആൻഡ്രൂ രാജകുമാരൻ മറുപടി പറഞ്ഞു. ഈ ചോദ്യത്തിന് ശേഷം, സമാനമായ മറ്റ് ലളിതമായ ചോദ്യങ്ങൾ പിന്തുടർന്നു: “കുട്ടുസോവ് ആരോഗ്യവാനാണോ? എത്ര കാലം മുമ്പ് അവൻ ക്രെംസ് വിട്ടു?" മുതലായവ. ഒരു നിശ്ചിത എണ്ണം ചോദ്യങ്ങൾ ചോദിക്കുക എന്നത് മാത്രമാണ് തന്റെ മുഴുവൻ ഉദ്ദേശവും എന്ന മട്ടിൽ ചക്രവർത്തി അത്തരമൊരു ഭാവത്തോടെ സംസാരിച്ചു. ഈ ചോദ്യങ്ങൾക്കുള്ള ഉത്തരങ്ങൾ, അത് വളരെ വ്യക്തമായതിനാൽ, അദ്ദേഹത്തിന് താൽപ്പര്യമുണ്ടാക്കാൻ കഴിഞ്ഞില്ല.
ഏത് സമയത്താണ് യുദ്ധം ആരംഭിച്ചത്? ചക്രവർത്തി ചോദിച്ചു.
"മുന്നിൽ നിന്ന് ഏത് സമയത്താണ് യുദ്ധം ആരംഭിച്ചതെന്ന് എനിക്ക് പറയാനാവില്ല, പക്ഷേ ഞാൻ ഉണ്ടായിരുന്ന ഡുറൻ‌സ്റ്റൈനിൽ വൈകുന്നേരം 6 മണിക്ക് സൈന്യം ആക്രമണം നടത്തി," ബോൾകോൺസ്കി പറഞ്ഞു, അതേ സമയം ധൈര്യപ്പെട്ടു. താൻ അറിഞ്ഞതും കണ്ടതുമായ എല്ലാറ്റിന്റെയും യഥാർത്ഥ വിവരണം തന്റെ തലയിൽ ഇതിനകം തയ്യാറാക്കിയത് അവതരിപ്പിക്കാൻ അദ്ദേഹത്തിന് കഴിയുമെന്ന് കരുതുന്ന സമയം.
എന്നാൽ ചക്രവർത്തി പുഞ്ചിരിച്ചുകൊണ്ട് അവനെ തടസ്സപ്പെടുത്തി:
- എത്ര മൈൽ?
"മഹാനേ, എവിടെ നിന്ന്, എവിടേക്ക്?"
– ഡ്യൂറൻസ്റ്റീൻ മുതൽ ക്രെംസ് വരെ?
“മൂന്നര മൈൽ, മഹിമ.
ഫ്രഞ്ചുകാർ ഇടത് കര വിട്ടോ?
- സ്കൗട്ട്സ് റിപ്പോർട്ട് ചെയ്തതുപോലെ, അവസാനത്തെവർ രാത്രിയിൽ ചങ്ങാടത്തിൽ കടന്നു.
– ക്രെംസിൽ ആവശ്യത്തിന് തീറ്റയുണ്ടോ?
- അത്രയും അളവിൽ തീറ്റ വിതരണം ചെയ്തിട്ടില്ല ...
ചക്രവർത്തി അവനെ തടസ്സപ്പെടുത്തി.
"ജനറൽ ഷ്മിത് ഏത് സമയത്താണ് കൊല്ലപ്പെട്ടത്?"
“ഏഴു മണി, ഞാൻ കരുതുന്നു.
- 7:00 മണിക്ക്. വളരെ ദു: ഖകരം! വളരെ ദു: ഖകരം!
ചക്രവർത്തി നന്ദി പറഞ്ഞു നമസ്കരിച്ചു. ആൻഡ്രി രാജകുമാരൻ പുറത്തേക്ക് പോയി, ഉടൻ തന്നെ എല്ലാ വശത്തും കൊട്ടാരക്കാർ വളഞ്ഞു. എല്ലാ ഭാഗത്തുനിന്നും വാത്സല്യമുള്ള കണ്ണുകൾ അവനെ നോക്കി, വാത്സല്യമുള്ള വാക്കുകൾ കേട്ടു. കൊട്ടാരത്തിൽ നിൽക്കാത്തതിന് ഇന്നലത്തെ അഡ്ജസ്റ്റന്റ് വിംഗ് അവനെ നിന്ദിക്കുകയും അവന്റെ വീട് വാഗ്ദാനം ചെയ്യുകയും ചെയ്തു. ചക്രവർത്തി അദ്ദേഹത്തിന് നൽകിയ മൂന്നാം ഡിഗ്രിയുടെ മരിയ തെരേസയുടെ ഓർഡറിനെ അഭിനന്ദിച്ചുകൊണ്ട് യുദ്ധമന്ത്രി അദ്ദേഹത്തെ സമീപിച്ചു. ചക്രവർത്തിയുടെ ചേംബർലൈൻ അവനെ അവളുടെ മഹത്വത്തിലേക്ക് ക്ഷണിച്ചു. ആർച്ച്ഡച്ചസിനും അദ്ദേഹത്തെ കാണാൻ ആഗ്രഹമുണ്ടായിരുന്നു. ആരോട് ഉത്തരം പറയണം എന്നറിയാതെ, ഏതാനും നിമിഷങ്ങൾ അവൻ തന്റെ ചിന്തകൾ ശേഖരിച്ചു. റഷ്യൻ ദൂതൻ അവനെ തോളിൽ പിടിച്ച് ജനലിലേക്ക് നയിച്ച് അവനോട് സംസാരിക്കാൻ തുടങ്ങി.
ബിലിബിന്റെ വാക്കുകൾക്ക് വിരുദ്ധമായി, അദ്ദേഹം കൊണ്ടുവന്ന വാർത്ത സന്തോഷത്തോടെ സ്വീകരിച്ചു. സ്‌തോത്രദാന ചടങ്ങ് നിശ്ചയിച്ചിരുന്നു. കുട്ടുസോവിന് മരിയ തെരേസ ഗ്രാൻഡ് ക്രോസ് നൽകി, മുഴുവൻ സൈന്യത്തിനും അലങ്കാരങ്ങൾ ലഭിച്ചു. ബോൾകോൺസ്‌കിക്ക് എല്ലാ ഭാഗത്തുനിന്നും ക്ഷണം ലഭിച്ചു, കൂടാതെ രാവിലെ മുഴുവൻ ഓസ്ട്രിയയിലെ പ്രധാന പ്രമുഖരെ സന്ദർശിക്കേണ്ടിവന്നു. വൈകുന്നേരം അഞ്ച് മണിക്ക് സന്ദർശനം പൂർത്തിയാക്കി, യുദ്ധത്തെക്കുറിച്ചും ബ്രണ്ണിലേക്കുള്ള യാത്രയെക്കുറിച്ചും പിതാവിന് മാനസികമായി ഒരു കത്ത് എഴുതി, ആൻഡ്രി രാജകുമാരൻ ബിലിബിനിലേക്ക് മടങ്ങി. ബിലിബിൻ താമസിക്കുന്ന വീടിന്റെ പൂമുഖത്ത്, ഒരു ബ്രിറ്റ്‌സ്‌ക പാതി സൂക്ഷിച്ചിരുന്നു, ബിലിബിന്റെ സേവകൻ ഫ്രാൻസ്, സ്യൂട്ട്‌കേസ് പ്രയാസത്തോടെ വലിച്ചുകൊണ്ട് വാതിലിനു പുറത്തേക്ക് പോയി.

ഒരു ആർഎൻഎ ടെംപ്ലേറ്റിൽ സിഡിഎൻഎയെ സമന്വയിപ്പിക്കുന്ന ഒരു എൻസൈമാണ് റിവേർട്ടേസ്.

ചില വൈറസുകളിൽ, ജീനോം സാധാരണ പോലെ DNA അല്ല, RNA ആണ്. അത്തരം വൈറസുകളെ റിട്രോവൈറസ് (റെട്രോ - റിവേഴ്സ്) എന്ന് വിളിച്ചിരുന്നു. 1970-ൽ, ഡി. ബാൾട്ടിമോറും എച്ച്.എം. ടെമിനും വൈറൽ ആർഎൻഎയിൽ നിന്ന് ഡിഎൻഎയിലേക്ക് വിവരങ്ങൾ കൈമാറുന്നതിനുള്ള ഒരു സംവിധാനം കണ്ടെത്തി, അതായത്. ഉയർന്ന ജീവികളുടെ കോശങ്ങളിൽ സംഭവിക്കുന്നതിന്റെ വിപരീതം. ഈ പ്രക്രിയയെ റിവേഴ്സ് ട്രാൻസ്ക്രിപ്ഷൻ എന്ന് വിളിക്കുന്നു, ഇത് വഹിക്കുന്ന എൻസൈമിനെ റിവേഴ്സ് ട്രാൻസ്ക്രിപ്റ്റേസ് അല്ലെങ്കിൽ റിവേർട്ടേസ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

റിവേഴ്സ് ട്രാൻസ്ക്രിപ്റ്റേസ്, അല്ലെങ്കിൽ റിവേർട്ടേസ് (റിവേഴ്സ് ട്രാൻസ്ക്രിപ്റ്റേസ്, [lat. ട്രാൻസ്ക്രിപ്ഷൻ- റീറൈറ്റിംഗ്) - റിവേഴ്സ് ട്രാൻസ്ക്രിപ്ഷൻ നടത്തുന്ന എൻസൈം ആർഎൻഎ-ആശ്രിത ഡിഎൻഎ പോളിമറേസ് - ഒരു ആർഎൻഎ ടെംപ്ലേറ്റിലെ ഡിഎൻഎ സിന്തസിസ്; ജനിതക എഞ്ചിനീയറിംഗിനുള്ള ഒരു പ്രധാന "ഉപകരണം" ആയ ചില RNA അടങ്ങിയ വൈറസുകളുടെയും ഉയർന്ന ജീവികളുടെ ജീനോമിന്റെ മൊബൈൽ ജനിതക ഘടകങ്ങളുടെയും ജീനോമുകൾ എൻകോഡ് ചെയ്‌തിരിക്കുന്നു. റിവേഴ്സ് ട്രാൻസ്ക്രിപ്റ്റേസിന് കുറഞ്ഞത് മൂന്ന് എൻസൈമാറ്റിക് പ്രവർത്തനങ്ങൾ ഉണ്ട്:

1) ഡിഎൻഎ പോളിമറേസ്, ആർഎൻഎയും ഡിഎൻഎയും ഒരു ടെംപ്ലേറ്റായി ഉപയോഗിക്കുന്നു;

2) ആർഎൻഎ-ഡിഎൻഎ ഹൈബ്രിഡിലെ ആർഎൻഎയെ ജലവിശ്ലേഷണം ചെയ്യുന്ന ആർഎൻഎസെ എച്ച് പ്രവർത്തനം, എന്നാൽ സിംഗിൾ അല്ലെങ്കിൽ ഡബിൾ സ്ട്രാൻഡഡ് ആർഎൻഎ അല്ല

3) ഡിഎൻഎ എൻഡോ ന്യൂക്ലീസ് പ്രവർത്തനം.

ഡി. ബാൾട്ടിമോറും എച്ച്. ടെമിനും 1970-ൽ ആർ.എൻ.എ അടങ്ങിയ ട്യൂമർ വൈറസുകളിൽ നിന്ന് സ്വതന്ത്രമായി കണ്ടെത്തി (1975-ലെ നോബൽ സമ്മാനം, ആർ. ദുൽബെക്കോയ്‌ക്കൊപ്പം).

അതിനാൽ, നാല് ഡിയോക്സിറൈബോ ന്യൂക്ലിയോസൈഡ് ട്രൈഫോസ്ഫേറ്റുകളെ പോളിമറൈസ് ചെയ്തുകൊണ്ട് ഒരു ആർഎൻഎ ടെംപ്ലേറ്റിൽ ഡിഎൻഎ സമന്വയിപ്പിക്കാൻ റിവേഴ്സ് ട്രാൻസ്ക്രിപ്റ്റേസുകൾക്ക് കഴിയും. ഡിഎൻഎ പോളിമറേസുകൾ പോലെ, അവ ഒരു വിത്തിന്റെ സാന്നിധ്യത്തിൽ മാത്രമേ പ്രവർത്തിക്കൂ.

സിഡിഎൻഎ ലൈബ്രറികൾ (ക്ലോണോടെക്കുകൾ) ലഭിക്കുന്നതിന് പ്ലാസ്മിഡ് വെക്റ്ററുകളിൽ ക്ലോണിംഗിനായി ആർഎൻഎയ്ക്ക് (പ്രത്യേകിച്ച് എംആർഎൻഎ) പൂരകമായ ഡബിൾ സ്ട്രാൻഡഡ് ഡിഎൻഎയുടെ സമന്വയത്തിൽ റിവേഴ്സ് ട്രാൻസ്ക്രിപ്റ്റേസുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഡി ഓക്‌സിറൈബോ ന്യൂക്ലിയോസൈഡ് ട്രൈഫോസ്ഫേറ്റുകളിൽ ഡിഎൻഎ പ്രോബുകളിൽ റേഡിയോ ആക്ടീവ് അല്ലെങ്കിൽ ഫ്ലൂറസെന്റ് ലേബൽ അവതരിപ്പിക്കാൻ ഡിഎൻഎ പോളിമറേസുകൾ പോലെയുള്ള റിവേഴ്സ് ട്രാൻസ്ക്രിപ്റ്റേസുകൾ ഉപയോഗിക്കാം.

ചില വ്യവസ്ഥകളിൽ ആർഎൻഎ ടെംപ്ലേറ്റിൽ നിന്ന് ഡിഎൻഎ സമന്വയിപ്പിക്കാനുള്ള കഴിവ് തെർമോസ്റ്റബിൾ തെർമസ് തെർമോഫിലസ് ഡിഎൻഎ പോളിമറേസിനായി തെളിയിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്. PCR മുഖേന ബയോളജിക്കൽ സാമ്പിളുകളിലെ നിർദ്ദിഷ്ട ആർഎൻഎകൾ നേരിട്ട് കണ്ടെത്തുന്നതിന് ഇത് ഉപയോഗിക്കാൻ ഇത് അനുവദിക്കുന്നു. ഈ സമീപനത്തിന്റെ ആധുനിക പരിഷ്‌ക്കരണങ്ങൾ, റിവേഴ്‌സ് ട്രാൻസ്‌ക്രിപ്‌ഷൻ റിയാക്ഷനിൽ ഒരു ആർഎൻഎ ടെംപ്ലേറ്റിലെ ആംപ്ലിഫൈഡ് ഡിഎൻഎ ശകലത്തിന്റെ ഒരു ചെറിയ എണ്ണം പകർപ്പുകൾ സമന്വയിപ്പിക്കാൻ ഒരു പ്രതികരണ മിശ്രിതത്തിൽ (കൂടാതെ ടെസ്റ്റ് ട്യൂബും) സാധ്യമാക്കുന്നു, അവ ഒരു ടെംപ്ലേറ്റിന്റെ അതേ എൻസൈം ഉടനടി ഉപയോഗിക്കുന്നു. പരമ്പരാഗത PCR-ൽ (ഒരു ട്യൂബ് PCR).

റിട്രോവൈറസുകളെ കുറിച്ച് പഠിക്കുമ്പോൾ, ഇവയുടെ ജനിതകഘടനയെ ഒറ്റ സ്ട്രാൻഡഡ് ആർഎൻഎ തന്മാത്രകൾ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു, ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ ഡെവലപ്‌മെന്റ് പ്രക്രിയയിൽ അവ തങ്ങളുടെ ജീനോമിനെ ഡബിൾ സ്ട്രാൻഡഡ് ഡിഎൻഎയുടെ രൂപത്തിൽ ഹോസ്റ്റിന്റെ ക്രോമസോമുകളിലേക്ക് സംയോജിപ്പിക്കുന്ന ഘട്ടത്തിലൂടെ കടന്നുപോകുന്നതായി കണ്ടെത്തി. സെൽ. 1964-ൽ, എക്സ്. ടെമിൻ ഒരു ആർഎൻഎ ടെംപ്ലേറ്റിൽ പൂരക ഡിഎൻഎയെ സമന്വയിപ്പിക്കാൻ കഴിവുള്ള ഒരു വൈറസ്-നിർദ്ദിഷ്ട എൻസൈമിന്റെ അസ്തിത്വത്തെക്കുറിച്ച് ഒരു സിദ്ധാന്തം മുന്നോട്ടുവച്ചു. 1970-ൽ എക്സ്. ടെമിനും എസ്. മിസുതാനിയും സ്വതന്ത്രമായി ഡി. ബാൾട്ടിമോറും എക്‌സ്‌ട്രാ സെല്ലുലാർ റൗസ് സാർകോമ വൈറസ് വൈരിയോണുകൾ തയ്യാറാക്കുന്നതിൽ അത്തരമൊരു എൻസൈം കണ്ടെത്തി. ഈ ആർഎൻഎ-ആശ്രിത ഡിഎൻഎ പോളിമറേസിനെ റിവേഴ്സ് ട്രാൻസ്ക്രിപ്റ്റേസ് (റിവേഴ്സ് ട്രാൻസ്ക്രിപ്റ്റേസ്) എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

ഏവിയൻ റിട്രോവൈറസുകളുടെ റിവേർട്ടേസ് ഏറ്റവും വിശദമായി പഠിച്ചു. ഓരോ വൈറോണിലും ഈ എൻസൈമിന്റെ 50 തന്മാത്രകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. റിവേഴ്സ് ട്രാൻസ്ക്രിപ്റ്റേസിൽ രണ്ട് ഉപഘടകങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, ά (65 kDa), β (95 kDa), ഇക്വിമോളാർ അളവിൽ ഉണ്ട്. β-സബ്യുണിറ്റിന്റെ N-ടെർമിനൽ ഭാഗമാണ് (മൂന്നിൽ രണ്ട്) ά-സബ്യുണിറ്റ്.

റിവേഴ്സ് ട്രാൻസ്ക്രിപ്റ്റേസിന് കുറഞ്ഞത് മൂന്ന് എൻസൈമാറ്റിക് പ്രവർത്തനങ്ങൾ ഉണ്ട്:

ഡിഎൻഎ പോളിമറേസ്, ആർഎൻഎയും ഡിഎൻഎയും ഒരു ടെംപ്ലേറ്റായി ഉപയോഗിക്കുന്നു;

ആർഎൻഎ-ഡിഎൻഎ ഹൈബ്രിഡിൽ ആർഎൻഎയെ ജലവിശ്ലേഷണം ചെയ്യുന്ന ആർഎൻഎസെ എച്ച് പ്രവർത്തനം, എന്നാൽ സിംഗിൾ അല്ലെങ്കിൽ ഡബിൾ സ്ട്രാൻഡഡ് ആർഎൻഎ അല്ല;

ഡിഎൻഎ എൻഡോ ന്യൂക്ലീസ്.

ആദ്യത്തെ രണ്ട് പ്രവർത്തനങ്ങൾ വൈറൽ ഡിഎൻഎ സമന്വയത്തിന് ആവശ്യമാണ്, കൂടാതെ വൈറൽ ഡിഎൻഎയെ ഹോസ്റ്റ് സെൽ ജീനോമിലേക്ക് സംയോജിപ്പിക്കുന്നതിന് എൻഡോ ന്യൂക്ലീസ് പ്രധാനമാണെന്ന് തോന്നുന്നു. റിവേഴ്സ്റ്റേസിന്റെ β-സബ്യൂണിറ്റിന് മൂന്ന് പ്രവർത്തനങ്ങളും ഉണ്ട്, അതേസമയം ά-സബ്യൂണിറ്റിന് പോളിമറേസും RNase H ഉം മാത്രമേ ഉള്ളൂ.

ശുദ്ധീകരിച്ച റിവേഴ്സ് ട്രാൻസ്ക്രിപ്റ്റേസ് RNA, DNA ടെംപ്ലേറ്റുകളിൽ ഡിഎൻഎയെ സമന്വയിപ്പിക്കുന്നു. സമന്വയം ആരംഭിക്കുന്നതിന്, മറ്റ് പോളിമറേസുകളെപ്പോലെ റിവേഴ്‌സ്‌ടേസിനും ഒരു ചെറിയ ഇരട്ട-സ്ട്രാൻഡഡ് പ്രദേശം ആവശ്യമാണ് - ഒരു പ്രൈമർ. പ്രൈമറിന് ആർഎൻഎയുടെയും ഡിഎൻഎയുടെയും ഒരു ഒറ്റ-ധാരാ സെഗ്‌മെന്റ് ആകാം, ഇത് പ്രതികരണത്തിന്റെ ഗതിയിൽ പുതുതായി സമന്വയിപ്പിച്ച ഡിഎൻഎ സ്‌ട്രാൻഡുമായി സഹസംയോജകമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.

റിവേഴ്സ് ട്രാൻസ്ക്രിപ്റ്റേസ് പ്രധാനമായും മെസഞ്ചർ ആർഎൻഎയെ കോംപ്ലിമെന്ററി ഡിഎൻഎയിലേക്ക് (സിഡിഎൻഎ) ട്രാൻസ്ക്രൈബ് ചെയ്യാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു. RNase പ്രവർത്തനത്തിന്റെ ശക്തമായ ഇൻഹിബിറ്ററുകളുടെ സാന്നിധ്യത്തിലാണ് റിവേഴ്സ് ട്രാൻസ്ക്രിപ്ഷൻ പ്രതികരണം നടത്തുന്നത്. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ടാർഗെറ്റ് ആർഎൻഎ തന്മാത്രകളുടെ പൂർണ്ണ ദൈർഘ്യമുള്ള ഡിഎൻഎ പകർപ്പുകൾ നേടാൻ കഴിയും. പോളി(എ) അടങ്ങിയ എംആർഎൻഎയുടെ (ചിത്രം) റിവേഴ്സ് ട്രാൻസ്ക്രിപ്ഷനായി ഒലിഗോ(ഡിടി) ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ 3" പോളി(എ) അറ്റങ്ങൾ ഇല്ലാത്ത ആർഎൻഎ തന്മാത്രകൾക്കും 3" അറ്റത്തിന് പൂരകമായി രാസപരമായി സമന്വയിപ്പിച്ച ഒലിഗോ ന്യൂക്ലിയോടൈഡുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. RNA പഠിച്ചു. കൂടാതെ, ഇ.കോളി പോളി(എ) പോളിമറേസ് ഉപയോഗിച്ച് അവസാന തരം ആർഎൻഎ തന്മാത്രകളെ പോളി(എ) അടങ്ങിയവയാക്കി മാറ്റാം.

കോംപ്ലിമെന്ററി ഡിഎൻഎ സ്ട്രാൻഡിന്റെ എംആർഎൻഎയുടെ സമന്വയത്തിനും ആർഎൻഎയുടെ നാശത്തിനും ശേഷം (ആൽക്കലി ചികിത്സ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നു), ഡിഎൻഎയുടെ രണ്ടാമത്തെ സ്ട്രാൻഡ് സമന്വയിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ഒരു പ്രൈമറായി പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയുന്ന സിംഗിൾ-സ്ട്രാൻഡഡ് cDNA യുടെ 3 "അറ്റങ്ങളിൽ സ്വയം പൂരകമായ ഹെയർപിനുകൾ രൂപീകരിക്കാനുള്ള റിവേഴ്‌സ്‌റ്റേസിന്റെ കഴിവ് ഉപയോഗിക്കുന്നു. cDNA യുടെ ആദ്യ സ്‌ട്രാൻഡ് ഒരു ടെംപ്ലേറ്റായി വർത്തിക്കുന്നു. ഈ പ്രതികരണത്തെ ഉത്തേജിപ്പിക്കാൻ കഴിയും. റിവേഴ്‌സ്‌റ്റേസ്, ഇ. കോളി ഡിഎൻഎ പോളിമറേസ് I. ഈ രണ്ട് എൻസൈമുകളുടെ സംയോജനം പൂർണ്ണമായ ഇരട്ട സ്‌ട്രാൻഡഡ് സിഡിഎൻഎ തന്മാത്രകളുടെ വിളവ് വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു.

സമന്വയം പൂർത്തിയാകുമ്പോൾ, cDNA യുടെ ഒന്നും രണ്ടും സ്ട്രോണ്ടുകൾ ഒരു ഹെയർപിൻ ലൂപ്പിലൂടെ സഹസംയോജകമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, ഇത് രണ്ടാമത്തെ സ്ട്രോണ്ടിന്റെ സമന്വയത്തിൽ ഒരു പ്രൈമറായി വർത്തിച്ചു. ഈ ലൂപ്പ് S1 എൻഡോന്യൂക്ലീസ് ഉപയോഗിച്ച് പിളർന്നിരിക്കുന്നു, ഇത് ന്യൂക്ലിക് ആസിഡുകളുടെ ഒറ്റ-ധാരാ പ്രദേശങ്ങളെ പ്രത്യേകമായി നശിപ്പിക്കുന്നു. തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന അറ്റങ്ങൾ എല്ലായ്‌പ്പോഴും മൂർച്ചയുള്ളതല്ല, തുടർന്നുള്ള ക്ലോണിംഗിന്റെ കാര്യക്ഷമത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന്, E. coli DNA പോളിമറേസ് I ന്റെ ക്ലെനോ ശകലം ഉപയോഗിച്ച് അവ മങ്ങിയതായി നന്നാക്കുന്നു. തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ഡബിൾ സ്ട്രാൻഡഡ് cDNA പിന്നീട് ക്ലോണിംഗ് വെക്റ്ററുകളിലേക്ക് തിരുകുകയും ഹൈബ്രിഡ് ഡിഎൻഎ തന്മാത്രകളായി പ്രചരിപ്പിക്കുകയും കൂടുതൽ ഗവേഷണത്തിനായി ഉപയോഗിക്കുകയും ചെയ്യാം.

റിവേഴ്സ് ട്രാൻസ്ക്രിപ്റ്റേസ് (റിവേഴ്സ്റ്റേസ് അല്ലെങ്കിൽ ആർഎൻഎ-ആശ്രിത ഡിഎൻഎ പോളിമറേസ്) ഒരു ആർഎൻഎ ടെംപ്ലേറ്റിലെ ഡിഎൻഎയുടെ സമന്വയത്തെ ഉത്തേജിപ്പിക്കുന്ന ഒരു എൻസൈം ആണ് "" റിവേഴ്സ് ട്രാൻസ്ക്രിപ്ഷൻ". പ്രക്രിയയുടെ പേര് പ്രക്രിയയുടെ വിപരീതത്തെ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നു ട്രാൻസ്ക്രിപ്ഷനുകൾമറ്റൊരു ദിശയിൽ നടപ്പിലാക്കുന്നു: ഒരു RNA ട്രാൻസ്ക്രിപ്റ്റ് ഒരു DNA ടെംപ്ലേറ്റ് തന്മാത്രയിൽ നിന്ന് സമന്വയിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു.

ഈ എൻസൈമുകൾ RNA വൈറസുകളിൽ നിന്ന് വേർതിരിച്ചിരിക്കുന്നു ( റിട്രോവൈറസുകൾ). ട്യൂമർ വൈറസുകൾ റിവേഴ്സ് ട്രാൻസ്ക്രിപ്റ്റേസ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്, എംആർഎൻഎയെ ഡിഎൻഎയുടെ ഒരു കോംപ്ലിമെന്ററി സ്ട്രാൻഡിലേക്ക് ട്രാൻസ്ക്രൈബ് ചെയ്യാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു. റിട്രോവൈറസുകളെ കുറിച്ച് പഠിക്കുമ്പോൾ, അവയുടെ ജനിതകഘടനയെ ഒറ്റ സ്ട്രാൻഡഡ് ആർഎൻഎ തന്മാത്രകൾ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു, ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ വികസന പ്രക്രിയയിൽ, ഒരു റിട്രോവൈറസ് അതിന്റെ ജീനോമിനെ ഡബിൾ സ്ട്രാൻഡഡ് ഡിഎൻഎയുടെ രൂപത്തിൽ ക്രോമസോമുകളിലേക്ക് സംയോജിപ്പിക്കുന്ന ഘട്ടത്തിലൂടെ കടന്നുപോകുന്നതായി കണ്ടെത്തി. ഹോസ്റ്റ് സെൽ. 1964-ൽ, ടെമിൻ ഒരു ആർഎൻഎ ടെംപ്ലേറ്റിൽ പൂരക ഡിഎൻഎയെ സമന്വയിപ്പിക്കാൻ കഴിവുള്ള ഒരു വൈറസ്-നിർദ്ദിഷ്ട എൻസൈമിന്റെ അസ്തിത്വത്തെക്കുറിച്ച് ഒരു സിദ്ധാന്തം മുന്നോട്ടുവച്ചു. അത്തരമൊരു എൻസൈമിനെ വേർതിരിച്ചെടുക്കാൻ ലക്ഷ്യമിട്ടുള്ള ശ്രമങ്ങൾ വിജയിച്ചു, 1970-ൽ ടെമിനും മിസുതാനിയും ബാൾട്ടിമോറും അവയിൽ നിന്ന് സ്വതന്ത്രമായി, എക്സ്ട്രാ സെല്ലുലാർ റൂസ് സാർകോമ വൈറസ് വൈയോണുകൾ തയ്യാറാക്കുന്നതിൽ ആവശ്യമുള്ള എൻസൈം കണ്ടെത്തി. ഈ ആർഎൻഎ-ആശ്രിത ഡിഎൻഎ പോളിമറേസിനെ റിവേഴ്സ് ട്രാൻസ്ക്രിപ്റ്റേസ് അല്ലെങ്കിൽ റിവേർട്ടേസ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

ഏവിയൻ റിട്രോവൈറസുകളുടെ റിവേർട്ടേസ് ഏറ്റവും വിശദമായി പഠിച്ചു. ഓരോ വൈറോണിലും ഈ എൻസൈമിന്റെ 50 തന്മാത്രകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. റിവേഴ്സ് ട്രാൻസ്ക്രിപ്റ്റേസിൽ രണ്ട് ഉപഘടകങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, a (65 kDa), b (95 kDa), ഇക്വിമോളാർ അളവിൽ ഉണ്ട്. റിവേഴ്സ് ട്രാൻസ്ക്രിപ്റ്റേസിന് കുറഞ്ഞത് മൂന്ന് എൻസൈമാറ്റിക് പ്രവർത്തനങ്ങൾ ഉണ്ട്:

1) ഡിഎൻഎ പോളിമറേസ്, ആർഎൻഎയും ഡിഎൻഎയും ഒരു ടെംപ്ലേറ്റായി ഉപയോഗിക്കുന്നു;

2) ആർഎൻഎ-ഡിഎൻഎ ഹൈബ്രിഡിന്റെ ഭാഗമായി ആർഎൻഎയെ ഹൈഡ്രോലൈസ് ചെയ്യുന്ന ആർഎൻഎസെ എച്ച് പ്രവർത്തനം;

3) ഡിഎൻഎ എൻഡോ ന്യൂക്ലീസ് പ്രവർത്തനം.

ആദ്യത്തെ രണ്ട് പ്രവർത്തനങ്ങൾ വൈറൽ ഡിഎൻഎ സമന്വയത്തിന് ആവശ്യമാണ്, കൂടാതെ വൈറൽ ഡിഎൻഎയെ ഹോസ്റ്റ് സെൽ ജീനോമിലേക്ക് സംയോജിപ്പിക്കുന്നതിന് എൻഡോ ന്യൂക്ലീസ് പ്രധാനമാണെന്ന് തോന്നുന്നു. ശുദ്ധീകരിച്ച റിവേഴ്സ് ട്രാൻസ്ക്രിപ്റ്റേസ് RNA, DNA ടെംപ്ലേറ്റുകളിൽ ഡിഎൻഎയെ സമന്വയിപ്പിക്കുന്നു (ചിത്രം 11).

അരി. 11. ആർഎൻഎ തന്മാത്രകളുടെ ഇരട്ട-ധാരയുള്ള ഡിഎൻഎ പകർപ്പുകളുടെ സമന്വയത്തിനുള്ള പദ്ധതി

സമന്വയം ആരംഭിക്കുന്നതിന്, മറ്റ് പോളിമറേസുകളെപ്പോലെ റിവേഴ്‌സ്‌റ്റേസിനും ഒരു ഹ്രസ്വ ഇരട്ട-ധാരാ പ്രദേശം (പ്രൈമർ) ആവശ്യമാണ്. പ്രൈമറിന് ആർഎൻഎയുടെയും ഡിഎൻഎയുടെയും ഒരു ഒറ്റ-ധാരാ സെഗ്‌മെന്റ് ആകാം, ഇത് പ്രതികരണത്തിന്റെ ഗതിയിൽ പുതുതായി സമന്വയിപ്പിച്ച ഡിഎൻഎ സ്‌ട്രാൻഡുമായി സഹസംയോജകമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ജനിതക എഞ്ചിനീയറിംഗിൽ, mRNA യുടെ 3'-polyA അറ്റങ്ങൾക്ക് പൂരകമായ ഒലിഗോ-(dT) പ്രൈമറുകളും ഘടനയിലും ക്രമത്തിലും "റാൻഡം" എന്ന ഒരു കൂട്ടം ഹെക്സാനുക്ലിയോടൈഡുകളും (റാൻഡം പ്രൈമറുകൾ) ഉപയോഗിക്കുന്നു.പലപ്പോഴും അറിയപ്പെടുന്ന പ്രാഥമിക ശ്രേണിയിലുള്ള RNA തന്മാത്രകൾക്കായി 3'- പോളി (എ) അറ്റങ്ങൾ ഇല്ല, 3 "അറ്റത്തിന് പൂരകമായി രാസപരമായി സമന്വയിപ്പിച്ച ഒലിഗോ ന്യൂക്ലിയോടൈഡുകൾ ഉപയോഗിക്കുക

റിവേഴ്സ് ട്രാൻസ്ക്രിപ്റ്റേസ് പ്രധാനമായും മെസഞ്ചർ ആർഎൻഎയെ കോംപ്ലിമെന്ററി ഡിഎൻഎയിലേക്ക് (സിഡിഎൻഎ) ട്രാൻസ്ക്രൈബ് ചെയ്യാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു. RNase പ്രവർത്തനത്തിന്റെ ശക്തമായ ഇൻഹിബിറ്ററുകൾ ഉപയോഗിച്ച് പ്രത്യേകം തിരഞ്ഞെടുത്ത വ്യവസ്ഥകളിലാണ് റിവേഴ്സ് ട്രാൻസ്ക്രിപ്ഷൻ പ്രതികരണം നടത്തുന്നത്. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ടാർഗെറ്റ് ആർഎൻഎ തന്മാത്രകളുടെ പൂർണ്ണ ദൈർഘ്യമുള്ള ഡിഎൻഎ പകർപ്പുകൾ നേടാൻ കഴിയും. കോംപ്ലിമെന്ററി ഡിഎൻഎ സ്ട്രാൻഡിന്റെ എംആർഎൻഎയുടെ സമന്വയത്തിനും ആർഎൻഎയുടെ നാശത്തിനും ശേഷം (ആൽക്കലി ചികിത്സ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നു), ഡിഎൻഎയുടെ രണ്ടാമത്തെ സ്ട്രാൻഡ് സമന്വയിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ഒരു പ്രൈമറായി പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയുന്ന സിംഗിൾ-സ്ട്രാൻഡഡ് സിഡിഎൻഎയുടെ 3' അറ്റത്ത് സ്വയം പൂരകമായ ഹെയർപിനുകൾ രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിനുള്ള റിവേഴ്സ്റ്റേസിന്റെ കഴിവ് ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ടെംപ്ലേറ്റ് cDNA യുടെ ആദ്യ സ്‌ട്രാൻഡ് ആണ്. റിവേഴ്‌സ്‌റ്റേസ്, ഇ.കോളി ഡിഎൻഎ പോളിമറേസ് I എന്നിവയാൽ ഈ പ്രതികരണത്തെ ഉത്തേജിപ്പിക്കാനാകും. ഈ രണ്ട് എൻസൈമുകളുടെ സംയോജനം പൂർണ്ണമായ ഇരട്ട-ധാരയുള്ള സിഡിഎൻഎ തന്മാത്രകളുടെ വിളവ് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നത് സാധ്യമാക്കുന്നുവെന്ന് തെളിയിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്. സിന്തസിസ് പൂർത്തിയാകുമ്പോൾ, cDNA യുടെ ഒന്നും രണ്ടും സ്ട്രോണ്ടുകൾ ഒരു ഹെയർപിൻ ലൂപ്പിലൂടെ സഹസംയോജകമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, ഇത് രണ്ടാമത്തെ സ്ട്രോണ്ടിന്റെ സമന്വയത്തിൽ ഒരു പ്രൈമറായി വർത്തിച്ചു. ഈ ലൂപ്പ് S1 എൻഡോന്യൂക്ലീസ് ഉപയോഗിച്ച് പിളർന്നിരിക്കുന്നു, ഇത് ന്യൂക്ലിക് ആസിഡുകളുടെ ഒറ്റ-ധാരാ പ്രദേശങ്ങളെ പ്രത്യേകമായി നശിപ്പിക്കുന്നു. തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന അറ്റങ്ങൾ എല്ലായ്പ്പോഴും മൂർച്ചയുള്ളതല്ല, തുടർന്നുള്ള ക്ലോണിംഗിന്റെ കാര്യക്ഷമത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന്, E. coli DNA പോളിമറേസ് I ന്റെ ക്ലെനോ ശകലം ഉപയോഗിച്ച് അവ മങ്ങിയതായി നന്നാക്കുന്നു. തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ഡബിൾ സ്ട്രാൻഡഡ് cDNA പിന്നീട് ക്ലോണിംഗ് വെക്റ്ററുകളിലേക്ക് തിരുകുകയും ഹൈബ്രിഡ് ഡിഎൻഎ തന്മാത്രകളായി പ്രചരിപ്പിക്കുകയും കൂടുതൽ ഗവേഷണത്തിനായി ഉപയോഗിക്കുകയും ചെയ്യാം.