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逆转录酶的用途

发布日期:2022/9/5 15:21:21

逆转录酶(全称:依赖于RNA的DNA聚合酶)是一类存在于部分RNA病毒中具有逆转录活性、能以单链RNA为模板合成DNA的酶。由逆转录酶催化逆转录合成的DNA称为互补DNA(cDNA)。

通常情况下,细胞内的转录是以DNA为模板合成RNA的,所得RNA为信使RNA(mRNA)供蛋白质合成作模板用。而在部分RNA病毒中,要实现自身的扩增,必须具有DNA,因此先由RNA逆转录合成cDNA再由cDNA转录出RNA。

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用途

逆转录酶可用于逆转录聚合酶链式反应,将RNA转变为DNA后扩增,以获得某生物体表现RNA的序列。

这些活化因子会将反转录病毒里的单股RNA转化成双股cDNA并且将之插入宿主细胞的基因里,在一段时间内繁殖。相同的反应被广泛的应用在实验室中将RNA转换成DNA如分子克隆,RNA测序,聚合酶链反应(PCR),或是DNA微阵列。 良好的反转录酶研究物质包含:

人类免疫缺陷病毒1型的反转录(PDB 1HMV)

莫洛尼鼠白血病病毒(英语:murine leukemia virus)的反转录酶

禽成髓细胞瘤病毒的反转录酶

维持真核细胞的染色体端粒存在的端粒酶反转录酶(英语:Telomerase reverse transcriptase)。

反转录的过程

反转录酶从RNA模板中制造出单股DNA。在缺乏DNA-dependent DNA聚合酶的病毒中,双股DNA的制造可以经由宿主编码DNA聚合酶δ完成,过程中可能会将病毒的DNA-RNA引子误认并且借由和引子去除类似的机制合成出双股DNA,而在新的合成的DNA即取代了旧有的RNA模板。反转录的过程的错误率很高,因此在整个步骤中突变有很大的机会会发生。这种突变的现象可能会形成病毒的抗药性。

DNA聚合酶活性

逆转录酶是由不同生化活性的不同结构酶组成。尽管不同生物体来源的逆转录酶功能存在或多或少的差异,包括如DNA依赖性DNA聚合酶活性,但逆转录酶的主要功能仍取决于RNA依赖性DNA聚合酶和RNase H酶活性。逆转录过程通常涉及许多步骤:

在存在退火引物的条件下,逆转录酶结合到RNA模板并引发反应。

RNA依赖性DNA聚合酶活性通过掺入dNTPs合成互补DNA链。

RNase H活性降解DNA:RNA复合物中的RNA模板。

DNA依赖性DNA聚合酶活性(如果存在)识别单链cDNA作为模板,使用RNA片段作为引物,合成第二链cDNA。形成双链cDNA。

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