A Biologia é uma das áreas da Ciência que mais encantam por ser tão diversa e explicar tanto sobre a vida na Terra. Dentro da Biologia, a genética é fundamental para o estudo de processos que ocorrem em moléculas muito pequenas, dentro das células dos seres vivos.
As enzimas, por exemplo, são moléculas essenciais para diversas atividades no nosso organismo, desde a digestão dos alimentos quando o colocamos na boca, até a transformação dos genes em características físicas e mentais, por exemplo. A transcriptase reversa é uma das enzimas mais fascinantes que podemos encontrar, descoberta em 1970.
O que é a transcriptase reversa?
A transcriptase reversa, também conhecida como DNA polimerase RNA-dependente, é responsável pela transcrição do RNA em DNA, ou seja, o processo contrário a transcrição, que produz DNA em RNA. Por isso, recebe o nome de reversa.
Essa enzima é encontrada dentro da classe de vírus chamados de retrovírus, justamente por sua capacidade em realizar o processo de transcrição ao contrário. O retrovírus mais conhecido é o causador da doença do HIV em seres humanos, causando a AIDS (Síndrome da Imunodeficiência Adquirida). Outro exemplo é o vírus HTLV-I, responsável pela leucemia. É através da transcriptase reversa que os retrovírus conseguem infectar humanos.
Como funciona
A transcrição, processo que produz as proteínas do corpo humano, ocorre no sentido do DNA para o RNA, que depois será traduzido em proteínas. No caso da transcriptase reversa, ela consegue transformar o RNA viral em DNA quando está dentro de uma célula hospedeira, se multiplicando.
Depois que o DNA fita simples é formado a partir do RNA, este último é degradado. A transcriptase reversa transforma o DNA em uma estrutura dupla hélice e o integra ao DNA da célula hospedeira, com a ajuda de uma enzima chamada de integrase. Dessa forma, o vírus infecta a sua célula hospedeira que agora irá produzir proteínas virais a partir da decodificação do DNA viral integrado ao DNA do hospedeiro. Esse DNA integrado sofre então a ação da enzima protease, que liberará as proteínas virais para infectar outras células do organismo, potencializando a infecção.
Exemplos
Como mencionamos, a transcriptase reversa ocorre nos retrovírus, sendo os mais conhecidos o que causam a AIDS e a Leucemia em seres humanos. As patologias causadas por esses vírus, são tumores, doenças auto-imunes, síndromes de imunodeficiência e anemias.
Como são os retrovírus?
Os retrovírus são formados por uma genoma de RNA que fica contido dentro de uma estrutura proteica fechada por um envelope lipídico. Geralmente, o genoma do retrovírus possui apenas três genes: o gene antígeno (gag), o gene polimerase (pol), e o gene do envelope (env). O segundo gene, pol, é responsável pela formação das três proteínas produzidas pelo retrovírus: protease, integrase e transcriptase reversa.
Aplicações da transcriptase reversa
Apesar de sua ação soar como sendo muito negativa para os seres humanos (e é), o conhecimento produzido pela Biologia Molecular a respeito da ação da transcriptase reversa permitiu a construção de cDNA, que são filamentos de DNA complementares. O cDNA possibilitou a criação de uma técnica chamada RT-PCR (Reverse Transcription Polimerase Chain Reaction). Essa técnica é utilizada para investigar o funcionamento dos genes. Uma de suas principais aplicações é para realização do diagnóstico de doenças, como o câncer.
Além disso, o conhecimento sobre a transcriptase reversa tem sido aplicado para avaliar o efeito de remédios antiretroviral no tratamento de doenças causadas por retrovírus. No entanto, a pesquisa ainda esta em fase de teste pois a transcriptase reversa pode gerar mutações que alteram a sua própria estrutura. Quando isso ocorre, o retrovírus pode se tornar resistente aos medicamentos.
Curiosidades
A transcriptase reversa foi descoberta independentemente por três virologistas durante 1970. Satoshi Mizutani, japonês, e Howard Temin e David Baltimore, ambos americanos, reportaram a descoberta de uma enzima capaz de transformar RNA em DNA.
A partir da descoberta da enzima, foram identificados que os vírus que a possuíam eram diferentes dos outros, agrupados então na família Retroviridae, dos retrovírus. Mais tarde, identificaram que alguns desses vírus causavam câncer. Em 1975, o Prêmio Nobel de Medicina foi entregue à Temin, Baltimore, e também Dulbecco, que era o orientador dos dois primeiros pesquisadores, em função de suas grandes descobertas a respeito da relação entre os retrovírus e os tumores.
