逆转录详细资料大全

作者&投稿:军怨 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

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RNA病毒的复制形式之一,需逆转录酶的催化。 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。

基本介绍

  • 中文名 :逆转录
  • 外文名 :reverse transcription
  • 发现于 :RNA病毒
  • 套用 :cDNA合成;cDNA文库的建立
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逆转录简介

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RNA病毒的复制形式,需逆转录酶的催化。爱滋病病毒(HIV)就是一种典型的逆转录病毒。 图示 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RNA类病毒自主行为,在整合到宿主细胞内以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。

逆转录过程

逆转录过程由逆转录酶催化,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(complementary DNA, 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。 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。①DNA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。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。 逆转录酶 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。 逆转录病毒复制方式 DNA杂交体-dsDNA-整合于细胞DNA-转录mRNA

生物学意义

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,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(如菸草花叶病毒等)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)。有些蛋白质病毒(即朊病毒,如疯牛病病毒)以蛋白质直接形成蛋白质(如疯牛病病毒是一种因错误摺叠而形成的结构异常的蛋白质,可促使与自身具有相同胺基酸序列的蛋白质发生同样的摺叠错误,从而导致大量结构异常的蛋白质的形成)。 (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。



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DNA的转录过程简述
答:在RNA聚合酶的催化下,以DNA为模板合成mRNA的过程称为转录。在双链DNA中,作为转录模板的链称为模板链或反义链;而不作为转录模板的链称为编码链或有义链,编码链与模板链互补,它与转录产物的差异仅在于DNA中的胸腺嘧啶(T)变为RNA中的尿嘧啶(U)。转录是边解旋边转录,DNA双链全保留。转录是以...

dna复制和转录需要什么原料和什么原料?
答:DNA复制原料:4种脱氧核苷酸;转录原料:4种脱氧核苷酸;翻译原料:20种氨基酸。1、DNA复制是指DNA双链在细胞分裂以前的分裂间期S期进行的复制过程,复制的结果是一条双链变成两条一样的双链,每条双链都与原来的双链一样。这个过程通过边解旋边复制和半保留复制机制得以顺利完成。2、转录 (1)概念:在...

名词解释转录,遗传学
答:1、转录(Transcription)是遗传信息从DNA流向RNA的过程。即以双链DNA中的确定的一条链(模板链用于转录,编码链不用于转录)为模板,以A,U,C,G四种核糖核苷酸为原料,在RNA聚合酶催化下合成RNA的过程。2、遗传学(Genetics)——自然科学领域中探究生物遗传和变异规律的科学。研究基因的结构、功能及其...

转录有哪些特点?转录体系包括哪些物质?各有何作用
答:特点: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聚合酶作为催化剂,合成...

以大肠杆菌为例,详细阐述原核生物的转录过程。
答: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。转录仅以DNA的一条链作为模板。被选为模板的单链叫模板链,又称信息链、无义链;另一条单链叫非模板链,又称编码链,有义链。DNA上的转录区域称为转录单位。

转录的基本过程
答:转录过程在转录过程中,DNA模板被转录方向是从3′端向5′端。

DNA转录过程是怎样的
答:在RNA聚合酶的催化下,以DNA为模板合成mRNA的过程称为转录。在双链DNA中,作为转录模板的链称为模板链或反义链;而不作为转录模板的链称为编码链或有义链,编码链与模板链互补,它与转录产物的差异仅在于DNA中的胸腺嘧啶(T)变为RNA中的尿嘧啶(U)。在含许多基因的DNA双链中,每个基因的模板链并...

转录和翻译的原料分别是什么 以什么为模板。
答:转录:以双链DNA中的确定的一条链(模板链用于转录,编码链不用于转录)为模板,以ATP、CTP、GTP、UTP四种核苷三磷酸为原料,在RNA聚合酶催化下合成RNA。翻译:需要的原料:mRNA、tRNA、20种氨基酸、能量、酶、核糖体。以信使RNA为模板。游离的碱基以mRNA为直接模板,tRNA为氨基酸运载体,核蛋白体为装配...

转录激活蛋白因子详细资料大全
答:转录激活蛋白因子是能与启动子中特定DNA序列结合并激活基因转录反应的蛋白质分子。细菌RNA聚合酶通过σ因子来达到识别基因的目的,其中很多应激反应基因依赖于σ54因子,它们能和启动子DNA结合形成一个稳定的封闭复合物,这对于转录过程很重要。转录的开始需要结合于转录起始位点上游的激活蛋白驱动的ATP水解。开...

DNA转录时,转录单链时,有哪几部分?
答:1,TATA框(TATA box):其一致顺序为TATAATAAT。它约在基因转录起始点上游约-30-50bp处,基本上由A-T碱基对组成,是决定基因转录始的选择,为RNA聚合酶的结合处之一,RNA聚合酶与TATA框牢固结合之后才能开始转录。2,CAAT框(CAAT box):其一致顺序为GGGTCAATCT,是真核生物基因常有的调节区,...