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知识科普|逆转录酶知多少?(一)
来源: | 作者:百菱生物 | 发布时间: 922天前 | 5864 次浏览 | 分享到:

该文章转载自:莫纳生物


众所周知,逆转录是 RT-PCR 实验的关键一步,逆转录酶也是此步骤中不可或缺的“灵魂角色”,那么,小伙伴们对它们是否有着充分的了解呢?

今天,莫纳生物逆转录系列知识科普正式开启!本系列共分为三部分,这一期,琴子将为您带来第一部分——酶的发现、逆转录过程及 M-MLV 与 AMV 的区别。

接下来就请与我一同走进逆转录的世界吧!




逆转录的实验目的

逆转录的实验目的就是要高效地获得 cDNA,要达成这个目的,就要考虑如何选择试剂。而在试剂选择中,酶的选择是非常关键的。




逆转录酶

逆转录酶,全称是依赖于 RNA 的 DNA 聚合酶,最早发现于部分 RNA 病毒中,具有逆转录活性,能够以单链 RNA 为模板合成 DNA 的酶。




发现逆转录酶

逆转录酶最初是在 1970 年由霍华德·马丁·特明(Howard Temin)和戴维·巴尔的摩(David Baltimore)从 RNA 病毒中发现的。他们并因此获得 1975 年度诺贝尔生理学或医学奖。




HIV 病毒的逆转录过程

01形成 DNA-RNA 杂合双链

模板:逆转录病毒单链 RNA 的基因组

引物:tRNA(主要是色氨酸 tRNA)

酶:逆转录酶(RNA 指导的 DNA 聚合酶活性)

过程:在模板、引物及酶的作用下合成一条 DNA 单链,为互补 DNA(complementary DNA,cDNA)与模板形成 DNA-RNA 杂合双链。


02 杂合双链 RNA 水解

酶:逆转录酶的 RNase H 活性

过程:水解杂合双链中的 RNA,得到与 RNA 互补的 DNA 单链(cDNA)。



03 双链 DNA 形成

模板:新合成的互补单链 cDNA

底物:dNTP

酶:逆转录酶(DNA指导的 DNA 聚合酶活性)

过程:以 cDNA 单链为模板,以 dNTP 为底物,再合成双链 DNA。




常见的逆转录酶

人类免疫缺陷病毒1型的逆转录酶(PDB:HIV)

莫洛尼鼠白血病病毒的逆转录酶(MMLV)

禽成髓细胞瘤病毒的逆转录酶 (AMV)

维持真核细胞的染色体端粒存在的端粒酶逆转录酶




(野生型)M-MLV 和 AMV 的区别

AMV 和 MMLV 是分子 PCR 检测常用的两种逆转录酶。AMV 反转录酶来源于禽类的病毒,RNaseH 活性较高,一边做反转录,一边就把 RNA 降解了,所以 AMV 反转录酶的反转录效率比较低。M-MLV 反转录酶来源于鼠类,它的 RNaseH 活性较低,所以反转录效率是比较高的。虽然野生型 M-MLV 逆转录酶的热稳定性差,抵抗二级结构的能力弱,但可以通过基因改造弥补这些不足。


(野生型)M-MLV 和 AMV 的区别


我们知道逆转录酶由不同生化活性的不同结构酶组成,其中逆转录活性和 RNaseH 活性决定了逆转录酶的性能。逆转录活性与酶的热稳定性密切相关。


下一期,我将带大家详细了解逆转录酶 RNaseH 活性和热稳定性对逆转录的影响,以及如何选择逆转录酶,大家敬请期待吧!




莫纳生物逆转录酶

莫纳生物逆转录酶具有高热稳定性,较低 RNase H 活性,大幅提升了逆转录效率和 RNA 复杂二级结构的耐受性,特异性更好、产率更高、更容易获得全长 cDNA,最长可达 12kb。


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