反转录酶

反转录酶（Reverse transcripatse）是以RNA为模板指导三磷酸脱氧核苷酸合成互补DNA（cDNA）的酶。反转录酶是一种依赖 RNA 的DNA聚合酶，是反转录病毒特有的一种酶类，凡是反转录病毒中均携带反转录酶，通过检测反转录酶活性指标可达到监测生物制品反转录病毒污染的目的。我们根据模板噬菌体 MS2 RNA 设计引物及探针，建立了检测反转录酶活性的实时荧光定量 PCR 分析方法，对生物制品中反转录酶活性测定具有较高的应用价值。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。人端粒酶反转录酶基因转染，许旺细胞 48 h 后，检测到人端粒酶反转录酶 m RNA 和蛋白水平表达明显。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。端粒酶反转录酶（Telomerase reverse transcriptase，TERT）是端粒酶重要的活性部分。 多反转录酶都具有多种酶活性，主要包括以下几种活性 。
1、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 。
2、RNase 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 。
3、DNA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。

反转录酶凝胶电泳图。

端粒酶（Telomerase）是一种核糖核蛋白聚合酶，其作用是维持染色体末端的端粒 TTAGGG 重复序列的长度，主要由 TERT 和 RNA 模板构成。在正常体细胞中，由于端粒酶活性受到抑制，端粒随着细胞的分裂而逐渐缩短，从而使体细胞的增殖受到限制；而在肿瘤细胞中，由于端粒酶的持续表达，肿瘤细胞可以维持端粒的长度并获得无限增殖的能力。肿瘤细胞中 TERT 基因的上调涉及多种机制，包括表观遗传学的改变以及含有 TERT基因的位点的扩增。近期新发现的 TERT 启动子突变揭示了TERT基因激活的另一全新机制。人 TERT 基因位于染色体 5p15.33，其启动子区域是端粒酶，表达最重要的调控区域。该启动子核心区域由 260 个碱基对组成，其中包括 E-box 结构可与 c-Myc 结合激活转录，此外GC-box可与锌指转录因子 Sp1 结合。TERT 基因的转录受到多种激素、细胞因子及癌基因的调控，如p53 可以下调 TERT 的转录。Ets 与端粒酶激活密切相关，其可以被 EGF、Her2/Nez、Ras、Raf 等刺激。癌基因的激活及抑癌基因的失活诱导TERT 的转录从而导致细胞永生。此外富含GC区域还可以通过表观遗传方式调控TERT的表达。 随着对人端粒酶反转录酶、端粒和端粒酶结构、功能及调控机制研究的不断深入，人们对 hTEＲT 在细胞永生化以及肿瘤细胞癌变进程中的作用有了新的认识。端粒对于维持细胞染色体的稳定性非常重要，任何原因造成的端粒长度过短均将会引起基因稳定性的改变，而基因不稳定则会增加恶性肿瘤的发生率。相信 hTEＲT 将在肿瘤诊断和治疗中发挥更重要的作用。 [1] 孔艳,吴小红,杨立宏,安祺,董关木,俞永新. 反转录酶活性检测实时荧光定量PCR方法的建立[J]. 中国医药生物技术,2010,(06):438-441
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