逆转录（reveme transcription）也称为反转录，是依赖RNA的 DNA合成作用；以RNA

为模板，由dNTP聚合成DNA分子。此过程中，核酸合成与转录（DNA－RNA）过程遗传

信息的流动方向相反（RNA    DNA），故称为逆转录。也可以理解为，逆转录是某些生物

的特殊复制方式。逆转录酶是依赖 RNA的 DNA聚合酶（RNA-dependent DNA polymerase）。

    病毒感染活细胞后，在某些情况病毒基因组通过基因重组（recombination）方式，参加人宿主细胞基因组，并随宿主细胞复制和表达。这种重组方式称为整合（integration）。病毒基因的整合可能是病毒致癌的重要方式。如果是RNA病毒，要先经逆转录成为双链DNA，才能进行整合。

    逆转录酶和逆转录现象，是分子生物学研究中的重大发现。中心法法则认为：DNA

的功能兼有遗传信息的传代和表达，因此DNA处于生命活动的中心位置。逆转录现象说明：至少在某些生物，RNA同样兼有遗传信息传代与表达功能。这是对传统的中心法则的挑战。对世纪80年代末，又发现某些W，即核酶（ribozyme，见第十二章第三节）有催化功能。过去所知有生物催化剂作用的酶，其化学本质都是蛋白质。核酶的发现，使科学界对RNA在生命活动中的重要性添加更深刻的认识。有人认为，RNA在进化过程中是比DNA更早出现的生物大分子。

    对逆转录病毒（retrovirus）的研究，拓宽了20世纪初已注意到的病毒致癌理论。鸡肉瘤病毒是1911年发现可使动物致癌的病毒，并以发现人命名为荣氏肉瘤病毒RSV（Rous

saroma virus）。至70年代初，从逆转录病毒中发现了癌基因（见第二十一章）。至今，癌基因研究仍是病毒学、肿瘤学和分子生物学的重大课题。人类免疫缺陷病毒（human immuno-deficiency virus ，HIV）也是RNA病毒，也有逆转录功能。目前认为，HIV是艾滋病（acopired immnrvdeficiency sthe，AIDS）的病原。

    分子生物学研究还应用逆转录酶，作为获取基因工程目的基因的重要方法之一，此法称为  CDNA法（图11－29）。在人类这样庞大的基因组  DNA（ 3×109bp）中，要选取其中一个目的基因，有相当大难度。在某些情况下，对某一特定RNA进行提取、纯化，相对较为可行。取得RNA后，可以通过逆转录方式在试管内操作。用逆转录酶催化dNTP在RNA模板指引下的聚合，生成RNA／DNA杂化双链。用酶或碱把杂化双链上的RNA除去，剩下的DNA单链再作第二链合成的模板。在试管内以 DNA－pol I的大片段， Klenow片段催化dNTP聚合。第二次合成的双链DNA，称为cDNA。。是互补（complentary）的意思。cDNA转录又得回原来用作模板的那段RNA，它就是这段RNA所编的蛋白质的基因。

                                小结

分子生物学的中心法则阐明了生物遗传信息传递的规律。通过复制使遗传信息能代代相传。半保留复制是遗传信息能准确传代的保证，它是DNA双螺旋结构理论的延伸，而且可以用实验证实。复制是以脱氧三磷酸核苷（dNTP）为原料，通过生成磷酸二酯键使脱氧核苷酸（dNMP）连接成长链的化学过程。催化这一聚合反应的酶是 DNA 聚合酶。原核生物的DNA聚合酶有1，II，III等种类。真核生物有DNA聚合酶α,β,γ,δ,ε多种。复制的起始把DNA双链解开，需要其他酶和蛋白质因子参加，例如解螺旋酶、DNA拓扑异构酶、引物酶等。解开DNA双链成为复制叉之前，先有引发体的生成。引发体是复制起始点上的DNA和以引物酶为主的多种蛋白质形成的复合物。复制中的新链，总是从5’向3’方向延长的，即底物dNTP去掉焦磷酸并以磷酸二酯键方式接续在延长中的DNA链末端的3’－OH上，一个接一个地加合。DNA双链走向相反，而子链延长只能是一个走向，因此就出现了连续与不连续复制两种现象，即有领头链和随从链之分。不连续的复制在电镜下看到的就是冈崎片段。含有RNA引物的不连续片段在复制终止之前必须除去引物，用dNTP作底物填补引物留下的空隙，最后用连接酶接会缺口。原核生物双向复制从起始点向终止点汇合成环状DNA。真核生物的端粒酶是保证染色体DNA能进行线性复制所必须的。

    DNA复制过程出现错误是突变发生的原因。从生物的进化、分化来看，突变是有积极意义的。医学上重视突变研究，因为遗传病、肿瘤和很多遗传易感性疾病的发生，都与突变密切相关。从原因上说，突变除了自发发生的外，还可因各种物理、化学因素而诱发。物理因素诱发突变如常见的噙牌二聚体。化学诱变剂种类繁多，而且往往与致癌作用有关。细胞内存在各种修复措施，使损伤的DNA得以复原。主要的修复方式有光修复、切除修复、重组修复和SOS修复等。

    逆转录是RNA病毒的复制形式。逆转录反应包括以RNA为模板合成DNA，杂化双链上DNA的水解，以及再以单链DNA为模板合成双链DNA三步。在感染病毒的细胞内，逆转录酶能催化上述三步反应。逆转录现象的发现，加深了人们对中心法则的认识，拓宽了RNA病毒致癌、致病的研究。在基因工程操作上，还可用逆转录酶制备CDNA。

(马涧泉）