La trascrittasi inversa è un tipo di enzima presente in una classe di virus chiamati retrovirus, che includono l’HIV, il virus dell’epatite B e alcuni virus che causano il cancro. I retrovirus hanno l’RNA invece del DNA come codice genetico e sono in grado di fare qualcosa che la maggior parte delle altre cellule non è in grado di fare: possono eseguire il processo inverso per la trascrizione. In altre parole, possono produrre DNA dall’RNA. La trascrittasi inversa, come suggerisce il nome, è coinvolta in questo processo.
Nella maggior parte delle cellule, il DNA trasporta l’informazione genetica. Durante la trascrizione, le molecole di DNA vengono codificate in molecole di RNA. Queste molecole di RNA vengono poi utilizzate nel citoplasma della cellula per creare proteine, durante il processo di traduzione. Le proteine determinano quali attività svolgono le cellule poiché formano enzimi e tali molecole.
Tutti i virus sono parassiti che vivono delle loro cellule ospiti. La maggior parte è costituita solo dal loro codice genetico, mentre alcuni contengono anche un enzima, come i retrovirus e la trascrittasi inversa. Per riprodursi, i virus devono infettare un ospite e quindi utilizzare le cellule dell’ospite per trasmettere i propri geni. Esistono diversi modi in cui i virus possono riprodursi, incluso l’uso della trascrittasi inversa da parte dei retrovirus.
Quando i retrovirus infettano un ospite, spesso entrano completamente nella cellula ospite e nel processo perdono il loro rivestimento protettivo. Una volta nella cellula ospite, la trascrittasi inversa esegue il processo di trascrizione inversa, creando una copia del DNA del cromosoma RNA del virus. Questo DNA è indicato come cDNA perché è un filamento di DNA complementare all’RNA.
Una volta formato il cDNA, la copia viene integrata nel DNA della cellula ospite. Spesso il cDNA e i geni in esso contenuti diventano un’aggiunta permanente al DNA dell’ospite. Il cDNA viene ora copiato, trascritto e tradotto con il resto del DNA dagli enzimi della cellula ospite durante la normale replicazione, trascrizione e traduzione del DNA. In questo modo, il virus è in grado di creare ulteriori copie di se stesso e del suo enzima, che vengono poi espulse dalla cellula e possono invadere ulteriormente altre cellule.
La trascrittasi inversa è stata scoperta nel 1970 e da allora ha svolto un ruolo importante nell’ingegneria genetica. Questo enzima è stato isolato da cellule virali e quindi utilizzato per produrre copie di DNA da cellule diverse. Un esempio di come è stata utilizzata la trascrittasi inversa è duplicare il DNA che codifica per una particolare proteina in un particolare organo: l’insulina ne è un esempio.
Ai diabetici era richiesto di usare l’insulina di cavalli o maiali per le loro iniezioni. Con l’avvento dell’ingegneria genetica, ora è possibile produrre insulina umana. In primo luogo, l’RNA messaggero, o mRNA, che trasporta le istruzioni per la produzione di insulina viene isolato dalle cellule del pancreas che producono insulina. La trascrittasi inversa viene aggiunta all’mRNA in modo che possa produrre copie di DNA o cDNA. Il cDNA ora trasporta i geni per produrre insulina e può essere utilizzato per produrre grandi quantità per l’uso da parte di coloro che ne hanno bisogno.