A Transcriptase Reversa do HIV-1 funciona como um heterodímero de 66 e 55 kDa subunidades.

(Quilodaltons. Obs. Dalton é unidade de massa atômica equivalente a 1/12 da massa de um átomo do nuclídeo de carbono 12 = 1,657x10-24g, aproximadamente igual à massa de um átomo de hidrogênio. Então, massa do quilodalton deve ser igual à massa do hidrogênio vezes 103. Mas a utilização dessas medidas é para contar bases ntrogenadas por computador.)

OBS.:. Heterodímero é um par de diferentes seqüências peptídicas, de aminoácidos ou de nucleotídeios, que parece um pregador de roupa. No caso das polimerases, esta estrutura se liga na dupla hélice de DNA ou de RNA nos processos de separação das duplas hélices para controle da trascrição, etc. As polimerases nos eucariotos são muito complexas e cada uma transcreve um tipo de gene. Existem três RNA polimerases nos eucariotos. A RNA polimerase I transcreve os genes do RNA ribossômico, a II, transcreve genes de proteínas e a maioria dos genes de pequeno RNA nuclear (snRNA) e a RNA polimerase III transcreve genes para snRNA (small nuclear RNA), tRNAs e alguns RNAs ribossômicos. Outro exemplo é a proteína Cro que regula a expressão de genes do bacteriófago λ (lambda). “Cro é um dímero de polipeptídeos idênticos, cada um com três hélices α e de uma região de folha β. Na forma ativa da proteína, as duas hélices α (uma de cada polipeptídeo no dímero) estão separadas exatamente em 34 Å e, portanto, se encaixam em duas seções adjacentes do sulco maior da molécula do DNA.” ... “A ligação ao DNA depende, portanto, de a proteína assumir a estrutura secundária, terciária ou quaternária dorreta, que, por sua vez, depende da seqüência de aminoácidos.” (O texto em negrito foi copiado do livro “Genética um enfoque Molecular”, de T.A.Brown, capítulo 8, pg 87.) Quando as duas partes do pregador apresentam seqüências iguais, então há um homodímero. Outro exemplo é o zíper de leucina, uma proteína que apresenta no lado interno de sua estrutura helicoidal resíduos de leucina que unem as hélices desta proteína como se fosse um zíper. Quando o zíper dentro da proteína, se abre, ele forma um dímero. Introduzindo-se no sulco maior das hélices de DNA, os braços do zíper abrem a estrutura do DNA. Os zíperes de leucina não se ligam diretamente ao DNA, mas, em vez disso, mantêm unidas as duas unidades da proteína dimérica para que os aminoácidos das hastes diméricas possam interagir com a dupla hélice de DNA. (Livros consultados: Genética, Texto e Atlas, 2ª edição, Eberhard Passage, Ed. Artmed e Genética um enfoque Molecular”, de T.A.Brown , cap 10. Ed Guanabara Koogan)

O primeiro dímero da Transcriptase Reversa do HIV-1 é composto por um domínio de polimerase da Transcriptase Reversa e um domínio da enzima RNaseH (Ribonuclease H, que cliva o RNA viral após a transcrição da primeira fita de vDNA (a fita minus), e o segundo dímero contém apenas o domínio da polimerase. A subunidade p51 (de 51 pares de bases) resulta da clivagem da unidade p66 pela protease viral. A atividade de polimerização (transcrição do vírus de RNA para DNA) tem sido atribuída ao dímero p66 que compõe o heterodímero. Como toda polimerase de DNA, a Transcrptase Reversa precisa de um promotor com o grupo 3’-OH livre para iniciar a síntese de cDNA (clone de DNA). Embora uma variedade de moléculas de prímer (sinalizador do promotor) possam ser usadas para iniciar a transcrião reversa in vitro, todo retrovírus utiliza uma só molécula de RNA transportador (tRNA) celular como primer. A análise da seqüência de DNA do genoma pró-viral responsabiliza o tRNAlys3 como incador da replicação para o HIV-1 E HIV-2. Um pré-requisito para a iniciação da transcrição reversa é a formação do complexo de iniciação externamente vincado entre o genoma viral e o tRNA. Os dezoito nucleotídeos finais do terminal 3’ (18nts) dos pares de base do iniciador de tRNA com o complementar em PBS (nas posições +182 para 199) (Obs.: + indica a fita anti-senso, a segunda fita transcrita) no genoma viral, e o terminal 3’-OH do tRNA servem como padrão de dependência para primer de síntese de DNA. O PBS está localizado próximo ao final 5’ do genoma de RNA na região da guia não traduzida. (Obs. O RNA viral não é em fita dupla.) A seqüência de tRNA que se anela ao PBS é referida como anti-PBS (no tRNA). No anelamento, o iniciador está estendido e um cDNA do 5’R (do sítio R na ponta 5’) é sintetizada pela transcriptase reversa. Ela imediatamente reproduz a fita filha (minus-strand) até o ponto de finalização do DNA (-)ssDNA (strong-stop DNA). O domínio RNase H do dímero da RT degrada o modelo de RNA que restou unido ao produto (-)ssDNA. Conseqüentemente, o strong-stop DNA (o ponto de finalização da transcrição da fita filha em DNA) está livre para unir-se à região 3’R (seqüência de repetição no lado 3’ da fita de RNA viral, a outra extremidade) localizada no final do genoma. Esta etapa é referida como a primeira reação de transferência de fita.
O (-)ssDNA subseqüentemente serve como um primer para a síntese do resto do DNA. A transcrição reversa produz / gera uma grande extensão de fita de cDNA(-) que serve como modelo para a síntese da fita de DNA(+). A RNaseH degrada o molde de RNA, exceto dois fragmentos que resistem à clivagem: a polipurina seguinte à região 3’ (3’-ppt) e o centro do modelo inicial (ppt central, ou cppt). A seqüência de RNA resistente prepara a síntese da fita de DNA(+), a qual pára na primeira base modificada da molécula de tRNAlys3. Então, os dezoito nucleotídeos do terminal 3’-OH do tRNA acabam (saem do) no progene viral, um fenômeno único na virologia. O tRNA primer é subseqüentemente removido da fita (+)ssDNA pela RNaseH. (Obs. Esses dezoito nucleotídeos são a cópia da seqüencia de tRNA que serve como primer). Uma segunda reação de transferência de fita resulta num anelamento da fita (+)ssDNA ao final 3’ da fita (-)DNA de grande extensão. A transcrição reversa prossegue sobre a fita (-)DNA até encontrar a extensão cppt da fita (+). Enlongamentos (prosseguimento da transcrição) ocorrem através do cppt por meio de um mecanismo chamado deslocamento até a transcriptase reversa alcançar um sítio vizinho (80 a 100 nucleotídeos a jusante) que é a seqüência de terminação central. Este modelo é muito eficiente na terminação do alongamento de DNA catalizado pela Transcriptase Reversa do HIV-1. Conseqüentemente, o produto da fita dupla de DNA pró-viral é sintetizado de tal forma que é flanqueado (ladeado) por dois LTRs (longos terminais de repetição) e contêm uma fita descontínua de DNA(+) com aproximadamente 99 nucleotídeos de DNA oscilatório no centro. Esta seqüência oscilante como uma aba é específica para lentiviroses e é importante para a importação nuclear e conseqüentemente replicação em células que não estão em divisão. Uma endonuclease (proteína que atua no núcleo da célula) celular remove a aba e uma DNA ligase completa a continuação da fita dupla. (Qual DNA ligase? A DNA ligase não atua após a inserção do DNA viral no DNA da célula hospedeira?) O DNA pró-viral é eventualmente integrado no genoma da célula hospedeira pela proteína viral integrase.
Existe uma ocasião especial em que o HIV-1 usa uma diversidade de moléculas de tRNA como promotores de reinicialização da transcrição reversa. Quando uma estrutura de excessivos ganchos (alças) em conjunto é introduzida no genoma viral em RNA, a replicação é bloqueada. Reversores podem ser selecionados para deletar a maioria das estruturas em ganchos por um evento de recombinação que usa uma variedade de moléculas de tRNA para restabelecer a trasncrição reversa por detrás da estrutura em ganchos. Este mecanismo foi denominado recombinação de indutor de ganchos mediado por tRNA (HITME).