逆转录是什么?关于逆转录的详细介绍

创闻科学2020-12-29 15:00:29

逆转录(reverse transcription)是以RNA为模板进行DNA合成的过程。此过程中的遗传信息的流动方向与转录过程(由DNA到RNA)相反,故称为逆转录。逆转录首先发现于RNA病毒的复制过程。 逆转录过程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RNA为模板,在逆转录酶的作用下,合成出互补的cDNA,进行RNA含量的检测或者cDNA文库的构建。

逆转录过程

逆转录过程就是在逆转录酶的催化下,以RNA为模板合成DNA的过程,因为合成的DNA链与RNA模板互补,故称为cDNA (complementary DNA)。此外,RNA病毒中逆转录酶主要包括以下三种活性:

  • RNA介导的DNA聚合酶活性。以RNA引物,催化dNTP聚合成DNA的过程。

  • RNase H活性,主要用来降解模板RNA。

  • DNA介导的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。

生物学意义

逆转录过程的发现有重大生物学意义,并具有很高的理论和应用价值。

在理论上,是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兼有遗传信息的传递和表达的功能。逆转录现象说明:RNA也可以代替DNA发挥同样的功能。在应用上,首先有助于基因工程的实施,由于目的基因的转录产物易于提取,可将mRNA反向转录形成DNA用以获得目的基因。此外,基于逆转录过程开发出的逆转录荧光定量PCR(RT-qPCR)技术已经广泛用于基因调控网络、RNA病毒检测和相关癌症的早期筛查等诸多方面。例如,此次新型冠状病毒(2019-nCoV)的核酸检测试剂盒便是基于RT-qPCR开发的,在快速确诊和疫情防控中起了很大的作用。