تحتوي الخلايا على كلا الـ DNA والـ RNA وذلك حسب قانون العقيدة المركزية لعلم الأحياء الجزيئي، حيث أن هنالك مسلك واحد لجريان المعلومات الوراثية من الـ DNA إلى الـ RNA، وتدعى العملية بالاستنساخ transcription ، ومن الـ RNA إلى البروتين بعملية تدعى بالترجمة translation. وكان يعتقد خلال الخمسينيات والستينيات من القرن الماضي بأن المعلومات الوراثية يمكن لها فقط أن تنتقل من الـ DNA إلى الـ RNA وليس من الـ RNA إلى الـ DNA .تحتوي الفايروسات (التي تختلف عن الخلايا) أما على الـ DNA أو على الـ RNA . وتلك الفايروسات التي تحتوي على الـ DNA، فان القاعدة أعلاه في الطريق الواحد لجريان المعلومات الوراثية يمكن تطبيقها بدون صعوبة. وهنا يبرز السؤال: ماذا يحدث في حالة تلك الفايروسات الحاوية على RNA؟

إن أحد المجاميع المهمة للفايروسات الحيوانية تتضمن الـ retroviruses والتي تحتوي مادتها الوراثية على RNA مفرد الشريط والتي يمكن لها أن تعمل كـ mRNA ولكنها لا تعمل كذلك وإنما بدلاً من ذلك تعمل كقالب لتخليق الـ DNA المزدوج الشريط. وبمعنى آخر، تبدي هذه الفايروسات جريان المعلومات الوراثية باتجاه معاكس، هذا يعني، من الـ mRNA إلى الـ DNA.

في عام 1963 بين Temin Howard بأن تضاعف الفايروسات الارتجاعية retroviruses التي تحتوي دقائقها على جينوم الـ RNA، تتثبط باستخدام المضاد الحيوي actinomycin D، والذي يرتبط بالـ DNA فقط، بينما لا يتثبط تضاعف فايروسات الـ RNA الأخرى باستخدام هذا العقار. وبما أن هذه المعلومة مربكة للمجتمع العلمي آنذاك لأنها لا تتوافق مع العقيد المركزية لذا قوبلت بالتجاهل إلى عام 1970، عندما نشر كل من Temin و David Baltimore ملاحظة احتواء دقائق الفايروسات الارتجاعية على إنزيم DNA polymerase المعتمد على الـ RNA RNA dependent DNA polymerase)) أو المعروف بالـ reverse transcriptase. ويشار إلى هذا النوع من الجريان المعاكس للمعلومات الوراثية أحياناً بالـ Teminism" نسبة إلى أحد مكتشفيه وهو Temin. إن نوع الجريان المعاكس للمعلومات يكون ضد قاعدة العقيدة المركزية، وهذا قد اكتشف من قبل Temin و Baltimore كل على حدة عام 1970. استلم Temin و Baltimore جائزة نوبل لاكتشافهما لهذا الإنزيم. يدخل هذا الإنزيم في عملية خمج الفايروس الورمي للخلية الطبيعية وتحول تلك الخلية إلى خلية سرطانية. عندما يدخل الـ RNA الفايروسي إلى الخلية يكون محملاً بهذا الإنزيم معه (شكل.1). يقوم الإنزيم بتخليق حلزون مزدوج هجين يتكون من DNA و RNA معاً ( DNA-RNA double helix)، والذي يتحول إنزيمياً إلى حلزون مزدوج أصيل أي أن كلا الشريطين هما من الـ DNA-DNA double helix) DNA) والذي يستطيع أن ينحشر في كروموسوم العائل.وبعد الانحشار، يستنسخ الDNA الى نسخ من RNA الفايروسي ، والذي تتم ترجمته وتعبئته بدقائق فايروسية جديدة والتي تتحرر من الخلية وتعيد عملية الخمج من جديد .

شكل (1) تركيب الفايروسات الارتجاعية retrovirus structure . ان RT يعني انزيم reverse transcriptase . يقوم ال retrovirus بتحويل ال RNA الى ال DNA بمعونة انزيم reverse transcriptase المحمول من قبل الفايروس نفسه . ويقوم انزيم integrase بحشر الفايروس في جينوم العائل . اما NC فتعني غلاف ال nucleocapsid الذي يحيط بالمادة الوراثية للفايروس . ويشير TM الى البروتين السكري العابر للغشاء transmembrane glycoprotein ( تصميم المؤلف )

مواضيع ذات صلة

Use of Transgenic and Knockout/Knockin Organisms to Model Gene Function

The Polymerase Chain Reaction

الإضعاف :التوقف المبكر للاستنساخ (Attenuation: the premature termination of transcription)

كابح التربتوفان tryptophan repressor

Gel Electrophoresis Assay of Eukaryotic Replication Origins

Constancy of the E. coli DNA Elongation Rate

Bidirectional Replication from E. coli Origins

أوبرون اللاكتوز lac operon

اكتشاف الأوبرون

مثبطات تخليق البروتين .... وسيلة للعلاج

تحوير سلاسل الأحماض الأمينية الجانبية للبروتين (Amino acids side chains modifications)

تحوير التركيب البروتيني ثلاثي الأبعاد (Three dimensional structure modifications)