反转录也称为
逆转录,两者是混用的,英文都是reverse transcription,搜索这两个词就会知道。因为编写人教版
高中生物必修2和必修3的人不同,所以这两本书并没有用同一个词,所以有些人以为这两个词是不同意思。
反转录过程由
反转录酶催化,该酶也称依赖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(
cDNA)。反转录酶存在于一些
RNA病毒中,可能与
病毒的恶性转化有关。
人类免疫缺陷病毒(HIV)也是一种RNA病毒,含有反转录酶。在
小鼠及人的
正常细胞和
胚胎细胞中也有反转录酶,推测可能与
细胞分化和
胚胎发育有关。
大多数反转录酶都具有多种
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
色氨酸的
tRNA,在引物tRNA3′-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,有些反转录酶还有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。反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,在反转录酶的作用下,合成出互补的DNA(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。
反转录酶的作用是以dNTP为底物,以RNA为模板,tRNA(主要是色氨酸tRNA)为引物,在tRNA3′桹H末端上,按5′→3′方向,合成一条与RNA模板互补的DNA单链,这条DNA单链叫做互补DNA(
complementary DNA, cDNA),它与RNA模板形成RNADNA
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。
(1)对
分子生物学的
中心法则进行了修正和补充,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)。有些病毒(如阮病毒,即疯牛病病毒)以蛋白质直接形成蛋白质。