重組DNA與分子選殖

反轉錄酶(reverse transcriptase)

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生物信息通常的方向是從DNA到RNA——這就是轉錄。反轉錄酶做的恰好相反:它讀取RNA、寫出DNA,把轉錄倒著跑。它的發現是一個真正的意外,迫使生物學家修正了他們的一條核心原則。

反轉錄酶是一種以RNA鏈為模板合成DNA鏈的酶——一種依賴RNA的DNA聚合酶。給它一條信使RNA,它就一個鹼基一個鹼基地造出互補的DNA(cDNA),在RNA的U對面放上A,依此類推,就像普通聚合酶那樣,只不過讀的是RNA磁帶而非DNA磁帶。它來自像HIV這樣的反轉錄病毒,病毒用它把自己的RNA基因組轉成DNA,再整合進宿主染色體。一些正常的細胞過程也用到相關的酶——延長染色體末端的端粒酶,就是一種特化的反轉錄酶。

反轉錄酶是分子生物學裡最低調卻最重要的工具之一。正是這種酶讓你能構建cDNA文庫,把細胞表達的基因捕捉為DNA;它也是RT-PCR裡的「RT」,先把RNA拷成DNA來測定RNA水平。它的存在還是關於中心法則的一堂著名課程:信息確實能從RNA倒流回DNA。克里克的中心法則從未禁止這一點——它所排除的是信息從蛋白質流回核酸。反轉錄酶只是給這張圖譜添上了一條合法的箭頭:RNA到DNA。

給反轉錄酶一條讀作 5'-AUG CCU-3' 的mRNA和一段短引物。它合成一條與之互補的DNA鏈:3'-TAC GGA-5'。這條單鏈DNA是cDNA的前半段;隨後另一種酶補出配對鏈,得到可供選殖的雙鏈cDNA。

反轉錄酶把RNA模板拷貝成DNA。

反轉錄酶並不違反中心法則——克里克只禁止信息從蛋白質流出;RNA到DNA的箭頭一向是允許的,而這正是這種酶所做的。

又稱
RTRNA-dependent DNA polymerase逆转录酶反转录酶