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反转录酶
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[[File:Granncs1.jpg|缩略图|居中|[http://p.ayxbk.com/images/5/5d/Granncs1.jpg原图链接][http://pic.sogou.com/d?query=%E5%8F%8D%E8%BD%AC%E5%BD%95%E9%85%B6&forbidqc=&entityid=&preQuery=&rawQuery=&queryList=&st=&did=7 来自 搜狗 的图片]]]
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'''反转录酶'''(reverse transcriptase,也可写成逆转录酶) 又称为依赖RNA 的DNA 聚合酶。1970 年Temin 等在致癌RNA 病毒中发现了一种特殊的DNA [[聚合酶]],该酶以RNA 为模板,以dNTP 为底物,tRNA( 主要是色氨酸tRNA) 为引物,在tRNA 3'-OH 末端上,根据碱基配对的原则,按5'-3'方向合成一条与RNA 模板互补的DNA 单链,这条DNA 单链叫做互补DNA (complementary DNA,CDNA)。
反转录酶(Reverse transcriptase)是以RNA为模板指导三磷酸脱氧核苷酸合成互补DNA(cDNA)的酶。哺乳类C型病毒的反转录酶和鼠类B型病毒的反转录酶都是一条多肽链。鸟类RNA病毒的反转录酶则由两上亚基结构。真核生物中也都分离出具有不同结构的反转录酶。
=='''简介'''==
多反转录酶都具有多种酶活性,主要包括以下几种活性 。
①RNA指导的DNA聚合酶活性;以RNA为模板,催化dNTP聚合成DNA的过程。此酶需要RNA为引物,多为色氨酸的tRNA,在引物tRNA3′-末端以5′→3′方向合成DNA。反转录酶中不具有3′→5′外切酶活性,因此没有校正功能,所以由反转录酶催化合成的DNA出错率比较高 。
②RNase H活性;由反转录酶催化合成的cDNA与模板RNA形成的杂交分子,将由RNase H从RNA5′端水解掉RNA分子 。
③DNA指导的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。
除此之外,有些反转录酶还有DNA内切酶活性,这可能与病毒基因整合到宿主细胞染色体DNA中有关。反转录酶的发现对于遗传工程技术起了很大的推动作用,目前它已成为一种重要的工具酶。用组织细胞提取mRNA并以它为模板,在反转录酶的作用下,合成出互补的DNA(cDNA),由此可构建出cDNA文库(cDNa library),从中筛选特异的目的基因,这是在基因工程技术中最常用的获得目的基因的方法
=='''实例'''==
这是一种莫洛尼鼠白血病病毒(Moloneymurineleukeminvirus)反转录酶(简称M-MLVRTase),
这个酶已经作了遗传性上的改变,即除去了与它联在一起的核糖核酸酶H活性(一种专门切割DNA与RNA杂交链上RNA分子的酶)。这个酶应用于cDNA的第一链合成和引物的延伸。这种酶需要镁离子或锰离子作为辅助因子,当以mRNA为模板时,先合成单链DNA(ssDNA),再在反转录酶和DNA聚合酶Ⅰ作用下,以单链DNA为模板合成“发夹”型的双链DNA(dsDNA),再由核酸酶S1切成二条单链的双链DNA。因此,反转录酶可用来把任何基因的mRNA反转录成cDNA拷贝,然后可大量扩增插入载体后的cDNA。也可用来标记cDNA作为放射性的分子探针。
逆转录酶(M-MLV)从MoloneyMurineLeukemiaVirus分离出来,可用于合成第一链cDNA、制作cDNA探针、RNA转录、测序和RNA的逆转录反应。本酶是通过点突变使RNaseH活性缺失,所以它具有的DNA聚合酶的活性与野生型相同,同时其延伸能力也有显著提高。逆转录酶(M-MLV)一个活性单位定义为在37℃,10min条件下,使1nmol的脱氧核糖核酸掺入酸性沉淀物质所需的酶量。
=='''使用说明'''==
M-MLV反转录酶比AMV反转录酶缺乏连续性,因此要获得像AMV反转录酶反应中产生同样量的cDNA就要求使用较多单位的M-MLV反转录酶。用1微克的mRNA起始合成第一条链的cDNA,要用8单位的M-MLV反转录酶才相当于1单位的AMV反转录酶的作用。
该酶很容易被亚精胺(Spermidine)所抑制,该酶绝对不能用Promega的RiboprobeAMV反转录酶5X反应缓冲液,也不能用Promega的RiboclonecDNA第一条链缓冲液,因为这二种缓冲液均含有亚精胺。
=='''注意事项'''==
'''反转录酶'''
在进行RT反应之前,应考虑以下几个方面:
1、RNA
成功的cDNA合成来自高质量的RNA,高质量的RNA至少应保证全长并且不含逆转录酶的抑制剂,如EDTA或SDS。在提取RNA的过程中,要特别防止RNase的污染,同时在逆转录反应中经常加入RNase抑制剂以增加cDNA合成的长度和产量。RNase抑制剂要在第一链cDNA合成反应中,在缓冲液和还原剂(如DTT)存在的条件下加入,因为cDNA合成前的过程会使抑制剂变性,从而释放结合的可以降解RNA的RNase。蛋白RNase抑制剂仅防止RNaseA,B,C对RNA的降解,并不能防止皮肤上的RNase,因此尽管使用了这些抑制剂,也要小心不要从手指上引入RNase,实验过程中经常更换新手套。
2、引物的选择
OligodT
选择OligodT时,要求RNA必须有PolyA,所以真核生物的mRNA都适用。适合长链甚至全长mRNA的RT,所以对RNA样品的质量要求较高,最好不要有明显的DNA污染、RNA降解和RNA断裂。假如想探索新的mRNA进行RT反应,建议推荐使用OligodT引物。使用OligodT引物要比随机引物和特异性引物的稳定性要好。
'''随机引物'''
适合各种RNA的RT,尤其适合模板丰度很低的情况(比如某个gene表达量很低)。选择随机引物时,第一链cDNA合成反应中就是以所有的RNA为模板,然后进行PCR反应时设计引物进行特异性扩增。同时要注意随机引物的量和总RNA量之间的关系,一般建议每5μg总RNA的随机引物的用量为50ng,如果每5μg总RNA的随机引物的用量超过250ng,可能会导致小片段产物(<500bp)的增加和长片断、全长产物产物的降低。
'''特异性引物'''
特异性引物只能用你设计引物时的下游引物做RT,引物设计质量影响RT的结果,而且不同引物退火温度本来就不相同,所以按照说明书按照一个温度做不是最佳选择,一般不推荐。<ref>[http://www.chinaidr.com/scdy/sjjc/2931368.html 中国反转录酶数据监测报告],
www.easyci.com.cn2020-10-16, </ref>
==参考文献==
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'''反转录酶'''(reverse transcriptase,也可写成逆转录酶) 又称为依赖RNA 的DNA 聚合酶。1970 年Temin 等在致癌RNA 病毒中发现了一种特殊的DNA [[聚合酶]],该酶以RNA 为模板,以dNTP 为底物,tRNA( 主要是色氨酸tRNA) 为引物,在tRNA 3'-OH 末端上,根据碱基配对的原则,按5'-3'方向合成一条与RNA 模板互补的DNA 单链,这条DNA 单链叫做互补DNA (complementary DNA,CDNA)。
反转录酶(Reverse transcriptase)是以RNA为模板指导三磷酸脱氧核苷酸合成互补DNA(cDNA)的酶。哺乳类C型病毒的反转录酶和鼠类B型病毒的反转录酶都是一条多肽链。鸟类RNA病毒的反转录酶则由两上亚基结构。真核生物中也都分离出具有不同结构的反转录酶。
=='''简介'''==
多反转录酶都具有多种酶活性,主要包括以下几种活性 。
①RNA指导的DNA聚合酶活性;以RNA为模板,催化dNTP聚合成DNA的过程。此酶需要RNA为引物,多为色氨酸的tRNA,在引物tRNA3′-末端以5′→3′方向合成DNA。反转录酶中不具有3′→5′外切酶活性,因此没有校正功能,所以由反转录酶催化合成的DNA出错率比较高 。
②RNase H活性;由反转录酶催化合成的cDNA与模板RNA形成的杂交分子,将由RNase H从RNA5′端水解掉RNA分子 。
③DNA指导的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。
除此之外,有些反转录酶还有DNA内切酶活性,这可能与病毒基因整合到宿主细胞染色体DNA中有关。反转录酶的发现对于遗传工程技术起了很大的推动作用,目前它已成为一种重要的工具酶。用组织细胞提取mRNA并以它为模板,在反转录酶的作用下,合成出互补的DNA(cDNA),由此可构建出cDNA文库(cDNa library),从中筛选特异的目的基因,这是在基因工程技术中最常用的获得目的基因的方法
=='''实例'''==
这是一种莫洛尼鼠白血病病毒(Moloneymurineleukeminvirus)反转录酶(简称M-MLVRTase),
这个酶已经作了遗传性上的改变,即除去了与它联在一起的核糖核酸酶H活性(一种专门切割DNA与RNA杂交链上RNA分子的酶)。这个酶应用于cDNA的第一链合成和引物的延伸。这种酶需要镁离子或锰离子作为辅助因子,当以mRNA为模板时,先合成单链DNA(ssDNA),再在反转录酶和DNA聚合酶Ⅰ作用下,以单链DNA为模板合成“发夹”型的双链DNA(dsDNA),再由核酸酶S1切成二条单链的双链DNA。因此,反转录酶可用来把任何基因的mRNA反转录成cDNA拷贝,然后可大量扩增插入载体后的cDNA。也可用来标记cDNA作为放射性的分子探针。
逆转录酶(M-MLV)从MoloneyMurineLeukemiaVirus分离出来,可用于合成第一链cDNA、制作cDNA探针、RNA转录、测序和RNA的逆转录反应。本酶是通过点突变使RNaseH活性缺失,所以它具有的DNA聚合酶的活性与野生型相同,同时其延伸能力也有显著提高。逆转录酶(M-MLV)一个活性单位定义为在37℃,10min条件下,使1nmol的脱氧核糖核酸掺入酸性沉淀物质所需的酶量。
=='''使用说明'''==
M-MLV反转录酶比AMV反转录酶缺乏连续性,因此要获得像AMV反转录酶反应中产生同样量的cDNA就要求使用较多单位的M-MLV反转录酶。用1微克的mRNA起始合成第一条链的cDNA,要用8单位的M-MLV反转录酶才相当于1单位的AMV反转录酶的作用。
该酶很容易被亚精胺(Spermidine)所抑制,该酶绝对不能用Promega的RiboprobeAMV反转录酶5X反应缓冲液,也不能用Promega的RiboclonecDNA第一条链缓冲液,因为这二种缓冲液均含有亚精胺。
=='''注意事项'''==
'''反转录酶'''
在进行RT反应之前,应考虑以下几个方面:
1、RNA
成功的cDNA合成来自高质量的RNA,高质量的RNA至少应保证全长并且不含逆转录酶的抑制剂,如EDTA或SDS。在提取RNA的过程中,要特别防止RNase的污染,同时在逆转录反应中经常加入RNase抑制剂以增加cDNA合成的长度和产量。RNase抑制剂要在第一链cDNA合成反应中,在缓冲液和还原剂(如DTT)存在的条件下加入,因为cDNA合成前的过程会使抑制剂变性,从而释放结合的可以降解RNA的RNase。蛋白RNase抑制剂仅防止RNaseA,B,C对RNA的降解,并不能防止皮肤上的RNase,因此尽管使用了这些抑制剂,也要小心不要从手指上引入RNase,实验过程中经常更换新手套。
2、引物的选择
OligodT
选择OligodT时,要求RNA必须有PolyA,所以真核生物的mRNA都适用。适合长链甚至全长mRNA的RT,所以对RNA样品的质量要求较高,最好不要有明显的DNA污染、RNA降解和RNA断裂。假如想探索新的mRNA进行RT反应,建议推荐使用OligodT引物。使用OligodT引物要比随机引物和特异性引物的稳定性要好。
'''随机引物'''
适合各种RNA的RT,尤其适合模板丰度很低的情况(比如某个gene表达量很低)。选择随机引物时,第一链cDNA合成反应中就是以所有的RNA为模板,然后进行PCR反应时设计引物进行特异性扩增。同时要注意随机引物的量和总RNA量之间的关系,一般建议每5μg总RNA的随机引物的用量为50ng,如果每5μg总RNA的随机引物的用量超过250ng,可能会导致小片段产物(<500bp)的增加和长片断、全长产物产物的降低。
'''特异性引物'''
特异性引物只能用你设计引物时的下游引物做RT,引物设计质量影响RT的结果,而且不同引物退火温度本来就不相同,所以按照说明书按照一个温度做不是最佳选择,一般不推荐。<ref>[http://www.chinaidr.com/scdy/sjjc/2931368.html 中国反转录酶数据监测报告],
www.easyci.com.cn2020-10-16, </ref>
==参考文献==
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