Transcriptase inverse, également appelée ADN polymérase dirigée par ARN, une enzyme codée à partir du matériel génétique des rétrovirus qui catalyse la transcription de l'ARN des rétrovirus (acide ribonucléique) en ADN (acide désoxyribonucléique). Cette transcription catalysée est le processus inverse de la transcription cellulaire normale de l'ADN en ARN, d'où les noms de transcriptase inverse et rétrovirus. La transcriptase inverse est au cœur de la nature infectieuse des rétrovirus, dont plusieurs provoquent des maladies chez l'homme, notamment le virus de l'immunodéficience humaine (VIH), qui provoque le syndrome d'immunodéficience acquise (SIDA), et le virus lymphotrophique I des cellules T humaines (HTLV-I), qui cause la leucémie. La transcriptase inverse est également un élément fondamental d'une technologie de laboratoire connue sous le nom de réaction en chaîne par transcription-polymérase inverse (RT-PCR), un outil puissant utilisé dans la recherche et dans le diagnostic de maladies telles que le cancer.
Les rétrovirus consistent en un génome d'ARN contenu dans une enveloppe protéique qui est enfermée dans une enveloppe lipidique. Le génome du rétrovirus est généralement composé de trois gènes: le gène d'antigène spécifique au groupe (gag), le gène de la polymérase (pol) et le gène d'enveloppe (env). Le gène pol code pour les trois enzymes - protéase, transcriptase inverse et intégrase - qui catalysent les étapes de l'infection rétrovirale. Une fois qu'un rétrovirus est à l'intérieur d'une cellule hôte (un processus médié par la protéase), il prend en charge la machinerie de transcription génétique de l'hôte pour construire un provirus à ADN. Ce processus, la conversion de l'ARN rétroviral en ADN proviral, est catalysé par la transcriptase inverse et est nécessaire pour l'insertion de l'ADN proviral dans l'ADN hôte - une étape initiée par l'enzyme intégrase.
Observations précoces de rétrovirus
Pendant de nombreuses années, il existait un paradigme en biologie moléculaire connu sous le nom de «dogme central». Cela a affirmé que l'ADN est d'abord transcrit en ARN, l'ARN est traduit en acides aminés et les acides aminés s'assemblent en longues chaînes, appelées polypeptides, qui constituent les protéines - les unités fonctionnelles de la vie cellulaire. Cependant, bien que ce dogme central soit vrai, comme pour de nombreux paradigmes de la biologie, d'importantes exceptions peuvent être trouvées.
La première observation importante opposée au dogme central est venue au début du 20e siècle. Deux chercheurs danois, Vilhelm Ellerman et Oluf Bang, ont pu transmettre la leucémie à six poulets successivement en infectant le premier animal avec un agent filtrable (maintenant connu sous le nom de virus), puis en infectant chaque animal suivant avec le sang de l'oiseau précédent. À l'époque, seules les tumeurs malignes palpables étaient considérées comme des cancers. Par conséquent, cette observation n'était pas liée à une tumeur maligne induite par le virus, car la leucémie n'était alors pas connue pour être un cancer. (À l'époque, on pensait que la leucémie était le résultat d'une certaine forme d'infection bactérienne.)
En 1911, le pathologiste américain Peyton Rous, travaillant au Rockefeller Institute for Medical Research (aujourd'hui Rockefeller University), a rapporté que des poulets en bonne santé développaient des sarcomes malins (cancers des tissus conjonctifs) lorsqu'ils étaient infectés par des cellules tumorales d'autres poulets. Rous a étudié plus en détail les cellules tumorales et à partir de celles-ci, il a isolé un virus, qui a ensuite été nommé virus du sarcome de Rous (RSV). Cependant, le concept de cancer infectieux a reçu peu de soutien et, incapable d'isoler les virus d'autres cancers, Rous a abandonné le travail en 1915 et n'y est retourné qu'en 1934. Des décennies plus tard, l'importance de ses découvertes a été réalisée, et en 1966— plus de 55 ans après sa première expérience, à l'âge de 87 ans, Rous a reçu le prix Nobel de physiologie ou médecine pour sa découverte de virus inducteurs de tumeurs.
