檢視逆转录的原始碼

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|<center>'''逆转录'''<br><img
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'''逆转录'''（reverse transcription）是以[[RNA]]为模板合成[[DNA]]的过程，即RNA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（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，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子生物学研究中的重大发现，是对中心法则的重要修正和补充。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，构建cDNA文库，并从中筛选特异的目的基因。该方法已成为[[基因工程技术]]中最常用的获得目的基因的策略之一。

*中文名:[[逆转录]]

*外文名:reverse transcription

*发现于:RNA病毒

*应    用:cDNA合成；cDNA文库的建立

==简介==
逆转录（reverse transcription）是以RNA为模板合成DNA的过程，即RNA指导下的[[DNA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的过程；反转录是进行[[基因工程]]过程中，人为地提取出所需要的目的基因的[[信使RNA]]，并以之为模板人工合成DNA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。
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|<center>'''逆转录'''<br><img
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==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]]（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毒以及真核细胞（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，可能与病毒的恶性转化有关。[[人类免疫缺陷病毒]]（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。①[[DNA聚合酶]]活性；以RNA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。②[[RNase H]]活性；由反转录酶催化合成的cDNA与模板RNA形成的杂交分子，将由RNase H从RNA 5'端水解掉RNA分子。③DNA指导的[[DNA聚合酶]]活性；以[[反转录]]合成的第一条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，导致DNA上存在一部分单链区，被称为rcDNA。病毒进入细胞后，rcDNA进入细胞核，由[[DNA聚合酶]]修补单链部分，形成完整的双链环状DNA，并形成超[[螺旋结构]]，即cccDNA。cccDNA转录出多种mRNA，其中一种是前基因组RNA。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]]<ref>[[赵兴波．分子遗传学 ：中国林业出版社，2012：100]]</ref> 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（如烟草花叶病毒等）和在某些病毒中能以RNA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）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。

==参考文献==
{{Reflist}}

[[Category:360 生物科學總論]]