Ретровирусы внесли изменения в центральную догму молекулярной биологии.

Особой формой репликации у прокариот является репликация с использованием РНК в качестве матрицы для синтеза ДНК. Такая форма репликация обнаружена у ретровирусов (например, у HIV ретровируса, вызывающего СПИД) и катализируется ферментом РНК зависимой ДНК полимеразой или обратной транскриптазой.

Подобно другим РНК зависимым полимеразам, обратная транскриптаза - обладает высокой склонностью к ошибкам, посколько не обладает коррегирующей активностью. Схема репликации РНК ретровирусов следующая:

1. Вирусная РНК в клетке хозяина образует пары оснований со специфической молекулой тРНК, образуя праймер для репликации ДНК.

2. Обратная транскриптаза синтезирует ДНК с образованием смешаной ДНК-РНК молекулы.

3. Рибонуклеаза H частично разрушает цепь РНК двойной РНК-ДНК спирали, удаляя 5 ' концевой отдел.

4. 3 ' конец вирусной РНК образует пары с освободившейся цепью ДНК, формируя кольцевую структуру.

5. Обратная транскриптаза создает копию цепи ДНК генома, используя 3 ' конец цепи ДНК в качестве праймера.

6. Оставшаяся цепь РНК удаляется , и вновь синтезированная цепь ДНК образует комплементраную двойную спираль с первой цепью ДНК.

7. Образовавшаяся полная молекула ДНК внедряется в хромосому клетки- хозяина

П репарат 3 '-азидо-2 ' 3 '-дидезокситимидин (АZT), после превращения в соответствующий 5 ' трифосфат в клетках, является ингибитором фермента обратной транскриптазы вируса HIV. Другие аналоги нуклеозидов , типа 2 ' 3 '-дидезоксицитидин (ддЦ) , 2 ' 3 '-дидезоксиинозин и 2 ' 3 '-дидегидро-3 '-дезокситимидин (d4T) после фосфорилирования в соответствующие трифосфаты блокируют удлинение цепи ДНК после включения в ДНК.

.Биосинтез ДНК у эукариот связан с циклом деления клетки.

В отличие от прокариот, которые делятся постоянно, синтез ДНК у эукариот тесно

связан с клеточным циклом. Клеточный цикл включает строго детерминированный ряд последовательных процессов, которые можно разделить на два периода:

1) период клеточного роста , называемый " интерфаза ", и

2) период клеточного деления , называемый " фаза М " (от слова mitosis). В свою очередь, в каждом периоде выделяют несколько фаз (см рис). Основное время всего клеточного цикла занимает интерфаза (не менее 90% ) времени. Так, например, у быстро делящихся клеток высших эукариот последовательные деления происходят один раз в 16-24 часа, и фаза М длится 1-2 часа. Большая часть компонентов клетки синтезируется на протяжении всей интерфазы, и это затрудняет выделение в ней отдельных стадий. В интерфазе выделяют фазу G₁, фазу S и фазу G₂. Репликация ДНК клеточного ядра происходит в " фазу S " (от слова synthesis). Период между фазой М и началом фазы S обозначен как фаза G₁ (от слова gap - промежуток), а период между концом фазы S и последующей фазой М - как фаза G₂. Период клеточного деления (фаза М ) включает две стадии: митоз (деление клеточного ядра) и цитокинез (деление цитоплазмы).

Клетки могут выходить из митотического цикла на неопределенное время, сохраняя жизнеспособность и пролиферативный потенциал. Такие клетки называют покоящимися клетками, а сам переход называется переходом в состояние пролиферативного покоя или в G₀-фазу.