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逆转录酶

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逆转录酶
逆转录酶
Anonim

逆转录酶,也称为RNA指导的DNA聚合酶,一种由逆转录病毒的遗传物质编码的酶,催化逆转录病毒RNA(核糖核酸)转录为DNA(脱氧核糖核酸)。这种催化的转录是正常细胞将DNA转录为RNA的逆过程,因此被称为逆转录酶和逆转录病毒。逆转录酶对逆转录病毒的感染性至关重要,其中几种逆转录病毒会引起人类疾病,其中包括导致获得性免疫缺陷综合症(AIDS)的人类免疫缺陷病毒(HIV)和人类T细胞淋巴营养性病毒I(HTLV-1),导致白血病。逆转录酶也是称为逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)的实验室技术的基本组成部分,逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)是用于研究和诊断疾病(例如癌症)的强大工具。

逆转录病毒由蛋白质外壳内的RNA基因组组成,该外壳被脂质脂质包裹。逆转录病毒基因组通常由三个基因组成:组特异性抗原基因(gag),聚合酶基因(pol)和包膜基因(env)。pol基因编码三种酶(蛋白酶,逆转录酶和整合酶),可催化逆转录病毒感染的步骤。一旦逆转录病毒进入宿主细胞(由蛋白酶介导的过程),它将接管宿主的基因转录机制以构建DNA原病毒。该过程是逆转录酶RNA逆转录病毒RNA转化为原病毒DNA的过程,是原病毒DNA插入宿主DNA的必要步骤-由整合酶引发的步骤。

早期逆转录病毒观察

多年来,分子生物学存在着一种被称为“中央教条”的范例。这断言DNA首先被转录为RNA,RNA被翻译为氨基酸,氨基酸组装成长链,称为多肽,构成蛋白质(细胞生命的功能单位)。然而,尽管这一中心教条是正确的,但正如许多生物学范例一样,可以发现重要的例外。

反对中央教条的第一个重要发现是在20世纪初。两名丹麦研究人员Vilhelm Ellerman和Oluf Bang能够通过将一种可过滤剂(现在称为病毒)感染第一只动物,然后用先前那只鸟的血液感染每一只动物,从而将白血病连续传播给六只鸡。当时,只有明显的恶性肿瘤才被认为是癌症。因此,该观察结果与病毒引起的恶性肿瘤没有关系,因为当时还不知道白血病是癌症。(当时,白血病被认为是某种细菌感染的结果。)

1911年,在美国洛克菲勒医学研究所(现为洛克菲勒大学)工作的美国病理学家Peyton Rous报告说,健康的鸡被其他鸡的肿瘤细胞感染后会发展成恶性肉瘤(结缔组织癌)。Rous进一步调查了肿瘤细胞,并从中分离出一种病毒,该病毒后来被称为Rous肉瘤病毒(RSV)。但是,传染性癌症的概念获得了很少的支持,并且由于无法从其他癌症中分离出病毒,鲁斯在1915年放弃了这项工作,直到1934年才重新使用。数十年后,他的发现的意义得以实现,并在1966年-首次实验超过55年,享年87岁。卢斯因发现诱导肿瘤的病毒而被授予诺贝尔生理学或医学奖。