什么是逆转录酶?

什么是逆转录酶?,第1张

转录酶(reversetranscriptase)又称为依赖RNA的DNA聚合酶。1970年很多研究者从一些致癌RNA病毒中发现这种酶,该酶催化以单链RNA为模板生成双链DNA的反应。由于这一反应中的遗传信息的流动方向正好与绝大多数生物转录生成方向(即DNA模板转录生成RNA的方向)相反,所以此反应称为逆转录作用。逆转录酶具有三种酶活性:①RNA指导的DNA合成反应;②DNA指导的DNA合成的反应;③RNA的水解的反应。

基因工程中有两种商品化的逆转录酶:一种来自纯化的禽成髓细胞瘤病毒(avianmyoblastosisvirus,AMV)提取的;另一种是Moloney鼠白血病病毒(moloneymurineleukemiavirus,Mo-MLV)克隆的逆转录酶编码基因在大肠杆菌的表达产物。这两种逆转录酶有一些区别,禽源逆转录酸在42℃(鸡的正常体温)能有效发挥作用,而鼠源逆转录酶在42℃时则迅速失活。禽源逆转录酶能更有效地拷贝较复杂的mRNA。禽源逆转录酶和鼠源逆转录酶均属多功能酶,它们的共同性质是:①具有RNA指导的DNA聚合酶活性,可以RNA为模板,以寡聚脱氧核糖核苷酸为引物,合成互补的DNA(cDNA);②具有DNA指导的DNA聚合酶活性,但不具DNA聚合酶那样的3′→5′外切酶活性;③具有RNaseH活性,即从5′或3端连续地降解RNA:DNA杂种双链中的RNA部分。

在基因工程中,逆转录酶的主要用途是:①将真核基因的mRNA转录成cDNA,构建cDNA文库,进行克隆实验;②对具有5′突出端的DNA片段的3′端进行填补(补平反应)和标记,制备探针;③代替Klenow大片段,用于DNA序列测定。

逆转录酶的三个功能:

1、RNA为模板指导的DNA聚合酶活性;

2、DNA为模板指导的DNA聚合酶活性;

3、RNaseh活性。

RNA指导的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 。

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RNA5′端水解掉RNA分子 。

DNA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。

扩展资料:

转录时,细胞通过碱基互补的原则来生成一条带有互补碱基的mRNA,通过它携带密码子到核糖体中可以实现蛋白质的合成。与DNA的复制相比,转录有很多相同或相似之处,亦有其自己的特点。

转录中,一个基因会被读取并复制为mRNA。就是说,以特定的DNA片段作为模板,以DNA依赖的RNA合成酶作为催化剂,合成前体mRNA。

在体内,转录是基因表达的第一阶段,并且是基因调节的主要阶段。转录可产生DNA复制的引物,在反转录病毒感染中也起到重要作用。

通常情况下,细胞内的转录应由DNA到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。

逆转录酶可用RT—PCR,将RNA转变为DNA后扩增,以获得RNA的序列。反转录酶也分布于某些正常细胞和胚胎细胞。

反转录酶的发现表明不能把生物的遗传信息由DNA→mRNA→蛋白质绝对化,遗传信息也可以从RNA传递到DNA。它促进了分子生物学、生物化学和病毒学的研究,已成为研究这些学科的有力工具。

参考资料来源:百度百科——反转录酶

逆转录的过程是需要逆转录酶催化的。该逆转录酶也称依赖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(complementaryDNA,cDNA)。逆转录酶存在于一些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,推测可能与细胞分化和胚胎发育有关。

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。


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