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逆转录

逆转录(reverse transcription)是件团组杨以RNA为模板合成DNA的过程,即RN来自A指导下的DNA合成。此过程中,核酸合成与转录(DNA到RNA)过程与遗传信息的流动方向(想复量均额白率反孔RNA到DNA)相反,故称为逆转录。逆转录过程是病毒的复制形式之一,如RNA病毒中的逆转录病毒,DNA病毒中的拟逆转录病毒的复制均需要经过逆转录。逆转录过程在真核细胞中也同样存在环怀,例如逆转座子和端粒DNA的延长均存在逆转录过程,需逆转录酶的催化,端粒酶即为真核细胞中的逆转录酶。 逆转录过程的揭示是分波义大山灯树岁界表子生物学研究中的重大发现,是对中心法则的重要360百科修正和补充。人们通过体外模拟该过程,以样本中提取的mRNA为模板,在逆转录酶的作用下,合成出互补的cDNA,构象创害纸过线修普大建cDNA文,并从中筛选特异的法向另裂批娘止房目的基因。该方法已成与害员执犯营宣后为基因工程技术中最常用的获得目的基因的策略之律乱丝一。

  • 中文名称 逆转录
  • 外文名称 reverse transcription
  • 发现于 RNA病毒
  • 应用 cDNA合成;cDNA文库的建立

来自

  逆转录(reverse transcription)是以RNA为模板合成DNA的过程六烟又画给海值奏,即RNA指导下的D360百科NA合成。是某些病毒的复制形式,需逆转录酶的催化。艾滋病病毒(HIV)就是一种典型的逆转录病毒。

  逆转录与反转录严格意义上来说没有什么区别,但是逆转录是某些病毒的自主行为,如逆转录病毒,它们在整合到宿主细胞内前以RNA为模板形成DNA的过沉副举兴跳乙额的突是科程;反转录是进行基因工程过程中,人为地提取信妈初奏投出所需要的目的基因的信使RNA,并以之为模板人工合成D并型它各宜NA的过程。二者虽同为RNA→DNA的过程,但地点不同,相对性的来说,逆转录在体内,反转录在体外。

旧挥区仅过程

  逆转录过程由逆转录酶催化,此酶也称依赖RNA的DNA聚合酶不为好例(RDDP),即以RNA为模板催化DNA链的合成。合成的DNA链称为与RNA互补DNA(complementary DNA, cDNA)。逆转录酶在生物界存在于逆转录病独难据烟红汽民远口单磁毒以及真核细胞(喜好须受如端粒酶)中,拟逆转录病毒没有单独的逆转录酶,其DNA聚合酶带有逆转录酶的活性种围冲师运土静因名,可能与病毒的恶性转化有关。人类免疫缺陷养均混钢迫富罗病毒(HIV)就是一种逆转录病毒,含有逆转录酶。在小鼠及人的正常细胞和胚胎细胞中也有逆转录酶,例如端粒酶就是一种逆转录酶,推三见安压原找测可能与细胞分化和胚胎发育有关。

  大多数逆转录酶都具有多种酶活性,主要包括以下几种活性。①DNA聚合酶活性;以R吸县本部攻NA为模板,催化dNTP聚合成DNA的过程。此酶需要RNA为引物,多为赖氨酸的tRNA,在引研里举两越物tRNA 3'-末端以5'→3'方向合成DNA。反转录酶中不具有3'→5'外切酶活性,因此没有校正功能,所以由反转录酶催化合成的DNA出错率比较高。②RNase H活为北序减职般办性;由反转录酶催化合成的cDNA与船察制奏模板RNA形成的杂交分子,将由RNase H从RNA 5'端水解掉RNA分子。③DNA指歌格许方诉轻毫指手承导的DNA聚合酶活性;反转录合成的第一条教美百控写故诉DNA单链为模板,以dNTP为底物,再合成第二条DNA分子。除此之外,有些逆转录酶还有DNA内切酶活性,这可能与病毒基因整合到宿主细胞染色体DNA中有关。逆转录酶的发现对于遗传工程技术起了很大的推动作用,它已成为一种重要的工具酶。用组织细胞提取mRNA并以它为模板,在逆转录酶的作用下,合成出互补的cDNA,由此可构建出cDNA文库(cDNA library),从中筛选特异的目的基因,这是在基因工程技术中最常用的获得目的基因的方法。

  简要过程表示

  逆转录酶的作用是以dNTP为底物,以RNA为模板,tRNA(主要是色氨酸tRNA)为引物,在tRNA3'-末端上,按5'→3'方向,合成一条与RNA模板互补的cDNA单链,它与RNA模板形成RNA-cDNA杂交体。随后又在反转录酶的作用下,水解掉RNA链,再以cDNA为模板合成第二条DNA链。至此,完成由RNA指导的DNA合成过程。

  病毒复制方式

  逆转录病毒(属于RNA病毒):RNA→DNA→RNA

  包括RNA肿瘤病毒科、慢病毒科和泡沫病毒科,广为人知的有人类免疫缺陷病毒(HIV)和人类嗜T细胞病毒(HTLV)以及劳氏肉瘤病毒(RV)等。此类病毒遗传物质为两条相同的线状正链RNA,自带逆转录酶和整合酶。病毒进入细胞后,以正链RNA为模板,逆转录合成双链DNA,双链DNA由整合酶整合至染色体DNA上形成前病毒。前病毒活化时,转录出作为病毒遗传物质的正链RNA和mRNA。

  拟逆转录病毒(属于DNA病毒):DNA→RNA→DNA

  包括嗜肝DNA病毒科和花椰菜花叶病病毒科,广为人知的乙肝病毒(HBV)即属于此类。此类病毒的遗传物质为一个双链的环状DNA,但该DNA的两条链长度不相等,通常负链完整、正链较负链短,导致该DNA上存在着一部分单链区,被称为rcDNA。病毒进入细胞后,rcDNA进入细胞核,由细胞的DNA聚合酶修补其单链部分、延长正链,从而形成完整的双链环状DNA,并形成超螺旋结构,以独立于染色体之外的微型染色体的形式在细胞核内单独存在,即cccDNA(共价闭合环状DNA)。cccDNA转录出多种mRNA,其中一种mRNA包含了cccDNA的全部遗传信息,为前基因组RNA,是逆转录的模板。其合成的病毒DNA聚会酶具有逆转录酶功能,能以前基因组RNA为模板,逆转录合成病毒的遗传物质DNA。

意义

  逆转录做振响铁金它的发现有重要的理论意义和实践意义。

  (1)对分子生物学的中心法则进行了修正和补充。经典的中心法则认为:DNA的功能兼有遗传信息的传递和表达,因此,DNA处于生命活动的中心位置。逆转录现象说明:至少在某些生物中,RNA同样兼有遗传信息传递和表达功能。修正后的中心法则表示为:是指遗传信息从DNA传递给RNA,再从RNA传递给蛋白质,即完成遗传信息的转录和翻译的过程。也可以从DNA传递给DNA,即完成DNA的复制过程。这是所有有细胞结构的生物所遵循的法则。某些病毒中的RNA自我复制(如烟草花叶病等)和在某些病毒中能以RNA来自为模板逆转录成DNA的过程(某些致癌病毒)。有些亚病毒(例如朊病毒,这种亚病毒没有核酸,是一种因错误折叠而形成的结构异常的蛋白质)以蛋白质直接形成蛋白质(可促使与自身具有此买伯孔假相同氨基酸序列的蛋白质发生同样的折叠错误,从而导致大量结构异常的蛋白质的形成)。当然,一般不认为亚病毒属于生物。

  (2)林跳项县督盐容客沉在致癌病毒的研究中发现了癌基因,在人类一些癌细胞如膀胱癌、小细胞肺癌等细胞中,也分离出与病毒癌基因相同的碱北本古命握基序列,称为细胞癌基因或原癌基因。癌基因的发现为肿瘤发病机理的研究提供了很有前途的线索

  (3)在实际工作中有助于基因工程的实施。由于目的基因的转录产物易于制备,可将mRNA反向转录形成DNA用以获得目的基因。

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