النسخ العكسي ، ويسمى أيضًا بوليميراز الحمض النووي الموجه RNA، إنزيم مشفر من المادة الوراثية للفيروسات القهقرية التي تحفز نسخ فيروس الحمض النووي الريبي (حمض الريبونوكلييك) إلى الحمض النووي (حمض الديوكسي ريبونوكلييك). هذا النسخ المحفّز هو العملية العكسية للنسخ الخلوي الطبيعي للحمض النووي إلى الحمض النووي الريبي ، وبالتالي فإن أسماء النسخ العكسية والفيروسات العكسية. يعد النسخ العكسي أمرًا محوريًا في الطبيعة المعدية للفيروسات القهقرية ، والعديد منها يسبب المرض لدى البشر ، بما في ذلك فيروس نقص المناعة البشرية (HIV) ، الذي يسبب متلازمة نقص المناعة المكتسب (الإيدز) ، وفيروس الخلايا الليمفاوية التائية الأولى (HTLV-I) ، الذي يسبب سرطان الدم. يعد النسخ العكسي العكسي أيضًا مكونًا أساسيًا في تقنية المختبر المعروفة باسم التفاعل العكسي لسلسلة النسخ البلمرة (RT-PCR) ، وهي أداة قوية تستخدم في البحث وتشخيص أمراض مثل السرطان.
تتكون الفيروسات القهقرية من جينوم الحمض النووي الريبي الموجود داخل غلاف بروتيني محاط بغلاف دهني. يتكون جينوم الفيروسة الرجعية عادة من ثلاثة جينات: جين المستضد الخاص بالمجموعة (gag) ، وجين البلمرة (pol) ، وجين الغلاف (env). يقوم الجين pol بتشفير الإنزيمات الثلاثة - البروتياز ، ونسخ النسخ العكسي ، والحروف - التي تحفز خطوات العدوى بالفيروسات الرجعية. بمجرد أن يكون الفيروس الارتجاعي داخل الخلية المضيفة (عملية بوساطة البروتياز) ، يتولى آلية النسخ الجيني للمضيف لبناء فيروس الحمض النووي. يتم تحفيز هذه العملية ، وهي تحويل الحمض النووي الريبي للفيروسات الرجعية إلى DNA بروفيرالي ، عن طريق النسخ العكسي العكسي وهي ضرورية لإدخال الحمض النووي الريبي في الحمض النووي المضيف - وهي خطوة بدأها إنزيم integrase.
ملاحظات الفيروسة الرجعية المبكرة
لسنوات عديدة كان هناك نموذج في علم الأحياء الجزيئي يعرف باسم "العقيدة المركزية". هذا يؤكد أن الحمض النووي يتم نسخه لأول مرة في الحمض النووي الريبي ، ويتم ترجمة الحمض النووي الريبي إلى أحماض أمينية ، وتتجمع الأحماض الأمينية في سلاسل طويلة ، تسمى بولي ببتيدات ، والتي تشكل البروتينات - الوحدات الوظيفية للحياة الخلوية. ومع ذلك ، في حين أن هذه العقيدة المركزية صحيحة ، كما هو الحال مع العديد من نماذج علم الأحياء ، يمكن العثور على استثناءات مهمة.
أول ملاحظة مهمة تعارض العقيدة المركزية جاءت في أوائل القرن العشرين. تمكن باحثان دانمركيان ، فيلهلم إلرمان وأولوف بانج ، من نقل اللوكيميا إلى ستة دجاجات متتالية عن طريق إصابة الحيوان الأول بعامل قابل للفلترة (يُعرف الآن باسم الفيروس) ثم إصابة كل حيوان لاحق بدم الطائر السابق. في ذلك الوقت ، تم فهم الأورام الخبيثة الواضحة فقط على أنها سرطانات. لذلك ، لم تكن هذه الملاحظة مرتبطة بأورام خبيثة بسبب الفيروس لأن سرطان الدم لم يكن معروفًا بعد ذلك بأنه سرطان. (في ذلك الوقت ، كان يُعتقد أن سرطان الدم ناتج عن بعض أنواع العدوى البكتيرية.)
في عام 1911 ، أخصائي علم الأمراض الأمريكي بيتون روس ، الذي يعمل في معهد روكفلر للبحوث الطبية (جامعة روكفلر حاليًا) ، أفاد أن الدجاج السليم طور ساركوما خبيثة (سرطانات الأنسجة الضامة) عند إصابته بخلايا ورمية من دجاجات أخرى. درس روس الخلايا الورمية بشكل أكبر ، ومنهم عزل فيروسًا ، والذي سمي لاحقًا باسم فيروس ساركوما روس (RSV). ومع ذلك ، لم يحظ مفهوم السرطان المعدي بدعم كبير ، وغير قادر على عزل الفيروسات من سرطانات أخرى ، تخلى روس عن العمل في عام 1915 ولم يعد له حتى عام 1934. وبعد عقود ، تحققت أهمية اكتشافاته ، وفي عام 1966 - بعد أكثر من 55 عامًا من تجربته الأولى ، عن عمر 87 عامًا - حصل روس على جائزة نوبل في علم وظائف الأعضاء أو الطب لاكتشافه للفيروسات المسببة للأورام.
