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Lexikon der Biologie: reverse Transkriptase

reverse Transkriptase w, Reverse Transkriptase, Revertase, RNA-abhängige DNA-Polymerase, Abk. RTase, ein erst um 1970 in den Arbeitsgruppen von H.M. Temin und D. Baltimore entdecktes Enzym, das die Synthese von DNA-Ketten mit RNA als Matrize (= Umkehr der Transkription, daher die Bezeichnung reverse Transkriptase; reverse Transkription, reverser Fluß genetischer Information) katalysiert, wobei 2'-Desoxyribonucleosid-5'-triphosphate als Substrate umgesetzt werden. Das Produkt der Reaktion ist eine zur eingesetzten RNA-Matrize komplementäre Einzelstrang-DNA (= cDNA, von engl. complementary), die jedoch in Folgereaktionen zu Doppelstrang-DNA (Doppelstrang) ergänzt werden kann. Reverse Transkriptase ist häufiger Bestandteil tierischer RNA-haltiger Viren (RNA-Viren), besonders der Retroviren, zu denen auch das humane Immundefizienzvirus (HIV), der Erreger von AIDS, gehört. Die ersten Substanzen, die gegen HIV eingesetzt wurden, waren Inhibitoren der reversen Transkriptase. Aufgrund der Fehler, die das viruseigene Enzym beim Umschreiben der viralen Erbsubstanz RNA in DNA begeht, ergibt sich eine hohe genetische Variabilität der Virenpopulation (Quasispezies). Die Fehlerrate liegt bei 1 falschen Einbau pro 1000 bis 10.000 Nucleinsäure-Bausteinen. Das Enzym besitzt im Gegensatz zu anderen DNA-Polymerasen keine Korrekturaktivität (DNA-Reparatur). Das resultierende Nebeneinander unterschiedlicher Virus-Populationen in ein und demselben Individuum bietet die Grundlage für multiple Resistenzentwicklungen (Resistenz) und bereitet große Probleme bei der Herstellung eines HIV-Impfstoffs (HIV-Therapie). Mittlerweile wurde in den Mitochondrien von Säugetierzellen eine reverse Transkriptase gefunden, deren Aktivität von den Stoffwechselbedingungen in der Zelle abhängt. Dies könnte ein Grund für die starken Nebenwirkungen der Hemmstoffe des Enzyms sein, die in der AIDS-Therapie (AIDS [Abb., Tab.]) verwendet werden. – Reverse Transkriptasen sind für eine Reihe von molekularbiologischen Arbeitstechniken von großer Bedeutung, so z.B. bei der Synthese von cDNA und bei der Erstellung von sog. cDNA-Bibliotheken (Expressionsbibliothek, Genbibliothek, subtraktive cDNA-Bibliothek) sowie bei der RT-PCR (Polymerase-Kettenreaktion). konvergierende Chemotherapie, Mauriceville-Plasmid; Gentechnologie .

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