Reverse transcriptaza este un tip de enzimă care se găsește într-o clasă de viruși numite retrovirusuri, care includ HIV, virusul hepatitei B și unii viruși care cauzează cancer. Retrovirușii au ca cod genetic ARN în loc de ADN și sunt capabili să facă ceva ce majoritatea celorlalte celule nu pot – pot efectua procesul invers al transcripției. Cu alte cuvinte, pot face ADN din ARN. Reverse transcriptaza, după cum sugerează și numele, este implicată în acest proces.
În majoritatea celulelor, ADN-ul poartă informația genetică. În timpul transcripției, moleculele de ADN sunt codificate în molecule de ARN. Aceste molecule de ARN sunt apoi folosite în citoplasma celulei pentru a crea proteine, în timpul procesului de translație. Proteinele determină ce activități le desfășoară celulele, deoarece formează enzime și astfel de molecule.
Toți virusurile sunt paraziți care trăiesc din celulele gazdă. Cele mai multe constau doar din codul lor genetic, în timp ce câteva conțin și o enzimă, cum ar fi retrovirusurile și transcriptaza inversă. Pentru a se reproduce, virusurile trebuie să infecteze o gazdă și apoi să folosească celulele gazdei pentru a-și transmite genele. Există o serie de moduri diferite prin care virușii se pot reproduce, inclusiv utilizarea revers transcriptazei de către retrovirusuri.
Atunci când retrovirusurile infectează o gazdă, adesea intră complet în celula gazdă și își pierd stratul protector în acest proces. Odată ajunsă în celula gazdă, transcriptaza inversă realizează procesul de transcripție inversă, făcând o copie ADN a cromozomului ARN al virusului. Acest ADN este denumit cADN deoarece este o catenă complementară de ADN cu ARN.
Odată ce cADN-ul este format, copia este integrată în ADN-ul celulei gazdă. Adesea, cADN-ul și genele pe care le conține devin o adăugare permanentă la ADN-ul gazdă. ADNc-ul este acum copiat și transcris și tradus cu restul ADN-ului de către enzimele celulei gazdă în timpul replicării, transcripției și traducerii ADN-ului obișnuit. În acest fel, virusul este capabil să creeze copii suplimentare ale lui însuși și ale enzimei sale, care sunt apoi expulzate din celulă și pot invada în continuare alte celule.
Reverse transcriptaza a fost descoperită în 1970 și de atunci a jucat un rol important în ingineria genetică. Această enzimă a fost izolată din celulele virusului și apoi folosită pentru a produce copii ale ADN-ului din diferite celule. Un exemplu al modului în care a fost utilizată transcriptaza inversă este duplicarea ADN-ului care codifică o anumită proteină într-un anumit organ – insulina este un astfel de exemplu.
Diabeticii erau obligați să folosească insulină de la cai sau porci pentru injecții. Odată cu apariția ingineriei genetice, acum se poate produce insulina umană. În primul rând, ARN-ul mesager, sau ARNm, care poartă instrucțiunile pentru producerea insulinei, este izolat din celulele pancreasului care produc insulină. Transcriptaza inversă este adăugată la ARNm, astfel încât să poată produce copii ADN sau cADN. ADNc-ul poartă acum genele pentru producerea insulinei și poate fi folosit pentru a produce cantități mari pentru a fi utilizate de cei care au nevoie de ea.