重组DNA与分子克隆
逆转录酶(reverse transcriptase)
/ ree-VERS tran-SKRIP-tace /
生物信息通常的方向是从DNA到RNA——这就是转录。逆转录酶做的恰好相反:它读取RNA、写出DNA,把转录倒着跑。它的发现是一个真正的意外,迫使生物学家修正了他们的一条核心原则。
逆转录酶是一种以RNA链为模板合成DNA链的酶——一种依赖RNA的DNA聚合酶。给它一条信使RNA,它就一个碱基一个碱基地造出互补的DNA(cDNA),在RNA的U对面放上A,依此类推,就像普通聚合酶那样,只不过读的是RNA磁带而非DNA磁带。它来自像HIV这样的逆转录病毒,病毒用它把自己的RNA基因组转成DNA,再整合进宿主染色体。一些正常的细胞过程也用到相关的酶——延长染色体末端的端粒酶,就是一种特化的逆转录酶。
逆转录酶是分子生物学里最低调却最重要的工具之一。正是这种酶让你能构建cDNA文库,把细胞表达的基因捕捉为DNA;它也是RT-PCR里的“RT”,先把RNA拷成DNA来测定RNA水平。它的存在还是关于中心法则的一堂著名课程:信息确实能从RNA倒流回DNA。克里克的中心法则从未禁止这一点——它所排除的是信息从蛋白质流回核酸。逆转录酶只是给这张图谱添上了一条合法的箭头:RNA到DNA。
给逆转录酶一条读作 5'-AUG CCU-3' 的mRNA和一段短引物。它合成一条与之互补的DNA链:3'-TAC GGA-5'。这条单链DNA是cDNA的前半段;随后另一种酶补出配对链,得到可供克隆的双链cDNA。
逆转录酶把RNA模板拷贝成DNA。
逆转录酶并不违反中心法则——克里克只禁止信息从蛋白质流出;RNA到DNA的箭头一向是允许的,而这正是这种酶所做的。
又称
另见