基本介紹
- 中文名：逆轉錄
- 外文名：reverse transcription
- 發現於：RNA病毒
- 套用：cDNA合成；cDNA文庫的建立
逆轉錄簡介,逆轉錄過程,生物學意義,
逆轉錄簡介
逆轉錄（reverse transcription）是以RNA為模板合成DNA的過程，即RNA指導下的DNA合成。是RNA病毒的複製形式，需逆轉錄酶的催化。愛滋病病毒(HIV)就是一種典型的逆轉錄病毒。
圖示
圖示逆轉錄與反轉錄嚴格意義上來說沒有什麼區別，但是逆轉錄是RNA類病毒自主行為，在整合到宿主細胞內以RNA為模板形成DNA的過程；反轉錄是進行基因工程過程中，人為地提取出所需要的目的基因的信使RNA，並以之為模板人工合成DNA的過程。二者雖同為RNA→DNA的過程，但地點不同，相對性的來說，逆轉錄在體內，反轉錄在體外。
逆轉錄過程
逆轉錄過程由逆轉錄酶催化，該酶也稱依賴RNA的DNA聚合酶（RDDP），即以RNA為模板催化DNA鏈的合成。合成的DNA鏈稱為與RNA互補DNA(complementary DNA, cDNA)。逆轉錄酶存在於一些RNA病毒中，可能與病毒的惡性轉化有關。人類免疫缺陷病毒（HIV）也是一種RNA病毒，含有逆轉錄酶。在小鼠及人的正常細胞和胚胎細胞中也有逆轉錄酶，推測可能與細胞分化和胚胎髮育有關。
大多數反轉錄酶都具有多種酶活性，主要包括以下幾種活性。①DNA聚合酶活性；以RNA為模板，催化dNTP聚合成DNA的過程。此酶需要RNA為引物，多為賴氨酸的tRNA，在引物tRNA 3'－末端以5'→3'方向合成DNA。反轉錄酶中不具有3'→5'外切酶活性，因此沒有校正功能，所以由反轉錄酶催化合成的DNA出錯率比較高。②RNase H活性；由反轉錄酶催化合成的cDNA與模板RNA形成的雜交分子，將由RNase H從RNA 5'端水解掉RNA分子。③DNA指導的DNA聚合酶活性；以反轉錄合成的第一條DNA單鏈為模板，以dNTP為底物，再合成第二條DNA分子。除此之外，有些逆轉錄酶還有DNA內切酶活性，這可能與病毒基因整合到宿主細胞染色體DNA中有關。逆轉錄酶的發現對於遺傳工程技術起了很大的推動作用，它已成為一種重要的工具酶。用組織細胞提取mRNA並以它為模板，在逆轉錄酶的作用下，合成出互補的cDNA，由此可構建出cDNA文庫(cDNA library)，從中篩選特異的目的基因，這是在基因工程技術中最常用的獲得目的基因的方法。
逆轉錄酶
逆轉錄酶簡要過程表示
逆轉錄病毒複製方式
DNA雜交體-dsDNA-整合於細胞DNA-轉錄mRNA
生物學意義
逆轉錄的發現有重要的理論意義和實踐意義。
（1）對分子生物學的中心法則進行了修正和補充。經典的中心法則認為：DNA的功能兼有遺傳信息的傳遞和表達，因此，DNA處於生命活動的中心位置。逆轉錄現象說明：至少在某些生物，RNA同樣兼有遺傳信息傳遞和表達功能。修正後的中心法則表示為：是指遺傳信息從DNA傳遞給RNA，再從RNA傳遞給蛋白質，即完成遺傳信息的轉錄和翻譯的過程。也可以從DNA傳遞給DNA，即完成DNA的複製過程。這是所有有細胞結構的生物所遵循的法則。某些病毒中的RNA自我複製（如菸草花葉病毒等）和在某些病毒中能以RNA為模板逆轉錄成DNA的過程（某些致癌病毒）。有些蛋白質病毒（即朊病毒，如瘋牛病病毒）以蛋白質直接形成蛋白質（如瘋牛病病毒是一種因錯誤摺疊而形成的結構異常的蛋白質，可促使與自身具有相同胺基酸序列的蛋白質發生同樣的摺疊錯誤，從而導致大量結構異常的蛋白質的形成）。
（2）在致癌病毒的研究中發現了癌基因，在人類一些癌細胞如膀胱癌、小細胞肺癌等細胞中，也分離出與病毒癌基因相同的鹼基序列，稱為細胞癌基因或原癌基因。癌基因的發現為腫瘤發病機理的研究提供了很有前途的線索。
（3）在實際工作中有助於基因工程的實施。由於目的基因的轉錄產物易於製備，可將mRNA反向轉錄形成DNA用以獲得目的基因。
