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margin: -10px 0px 10px 20px; text-align:left" |<center>'''逆转录'''<br><img src="https://gimg2.baidu.com/image_search/src=http%3A%2F%2Fwww.wendangwang.com%2Fpic%2F981eda009ebec47d21f1738c%2F5-810-jpg_6-1080-0-0-1080.jpg&refer=http%3A%2F%2Fwww.wendangwang.com&app=2002&size=f9999,10000&q=a80&n=0&g=0n&fmt=auto?sec=1653800669&t=79e0f676327e28b1ac0464bd3e3abca0 " width="280"></center><small> 圖片來自百度</small> |} '''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。 {| class="https://image.baidu.com/search/detail?ct=503316480&z=0&ipn=d&word=%E9%80%86%E8%BD%AC%E5%BD%95&step_word=&hs=0&pn=82&spn=0&di=7077213605308923905&pi=0&rn=1&tn=baiduimagedetail&is=0%2C0&istype=0&ie=utf-8&oe=utf-8&in=&cl=2&lm=-1&st=undefined&cs=4102396342%2C4140391654&os=474138026%2C1066990265&simid=3393171362%2C144451445&adpicid=0&lpn=0&ln=1571&fr=&fmq=1651208661219_R&fm=&ic=undefined&s=undefined&hd=undefined&latest=undefined©right=undefined&se=&sme=&tab=0&width=undefined&height=undefined&face=undefined&ist=&jit=&cg=&bdtype=0&oriquery=&objurl=https%3A%2F%2Fss0.baidu.com%2F94o3dSag_xI4khGko9WTAnF6hhy%2Fbaike%2Fs%3D220%2Fsign%3D92f20bfa6d224f4a5399741139f69044%2F9213b07eca8065382cded9cf97dda144ad348231.jpg&fromurl=ippr_z2C%24qAzdH3FAzdH3Fkwthj_z%26e3Bkwt17_z%26e3Bv54AzdH3FetjoAzdH3F88n09d_z%26e3Bip4%3Fu6%3Dwsw11tg&gsm=57&rpstart=0&rpnum=0&islist=&querylist=&nojc=undefined" style="float:right; margin: -10px 0px 10px 20px; text-align:left" |<center>'''逆转录'''<br><img src="https://ss0.baidu.com/94o3dSag_xI4khGko9WTAnF6hhy/baike/s=220/sign=92f20bfa6d224f4a5399741139f69044/9213b07eca8065382cded9cf97dda144ad348231.jpg " width="280"></center><small> 圖片來自百度</small> |} ==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]]
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