第二节 反转录

　　一、反转录概念和反转录酶

　　反转录（reverse transcription）是以RNA为模板，由反转录酶催化dNTP合成DNA，又称逆转录或RNA指导的DNA合成。

　　1970年Temin和Baltimore分别从致癌RNA病毒中发现RNA指导的DNA聚合酶。逆转录酶催化的DNA合成反应要求有模板和引物，以4种脱氧核苷三磷酸为底物，此外还需适当浓度的Mg2+和还原剂（以保护酶蛋白中的巯基）,DNA链的延长方向是5′→3′。此酶是一种多功能酶，兼有3种酶的活力。①RNA指导的DNA聚合酶活力，即利用RNA为模板，在其上合成互补的DNA，形成RNA-DNA杂合分子；②核糖核酸酶H的活力，专门水解RNA-DNA杂合分子的RNA。③DNA指导的 DNA聚合酶的活力，在新合成的DNA链上合成另一条互补DNA链，形成双链DNA分子。

　　二、反转录过程和生物学意义

　　所有已知的致癌RNA病毒都含有反转录酶，又称反转录病毒。其生活周期十分复杂，最关键的是反转录过程。有10步反应，需反转录酶两次转换模板。先依RNA为模板先合成一条互补DNA（cDNA）链，形成RNA-DNA杂交体；随后核糖核酸酶（RNaseH）水解它，除去RNA得cDNA单链( 称负链DNA，记作DNA－)；继而以DNA(－)为模板合成DNA(+)。

　　反转录的发现证明遗传信息可以从RNA到DNA，传统的“中心法则”得以修正，1975年二人获诺贝尔生理学与医学奖。

　　研究表明，反转录病毒有致癌作用，其基因组含癌基因（oncogene，onc）。正常人的细胞基因组含原癌基因（pro-onc），在胚胎发育期有明显的表达，而成年个体极少表达。当一些化学致癌物诱发这些基因表达时，细胞将发生癌症（白血病等）。1983年发现的HIV是一类反转录病毒，感染人的T淋巴细胞即杀死细胞，造成人的免疫系统损伤，引起AIDS。