病毒的功能

逆转录酶在逆转录病毒里是用来在复制以及编码的反应过程中。逆转录RNA病毒像是逆转录病毒，利用该酵素将他们的RNA基因组转换成DNA，再将该DNA送至宿主细胞中，并且和宿主细胞的基因组一起进行复制。逆转录DNA病毒，像是嗜肝DNA病毒，可以在组装时，将RNA当作模板制造出DNA。HIV借由此酵素感染人类。若是没有逆转录酶，这些病毒的基因组就不能和宿主细胞结合，进而导致复制失败。

逆转录的过程

逆转录酶从RNA模板中制造出单股DNA。在缺乏DNA-dependent DNA聚合酶的病毒中，双股DNA的制造可以经由宿主编码DNA聚合酶δ完成，过程中可能会将病毒的DNA-RNA引子误认并且借由和引子去除类似的机制合成出双股DNA，而在新的合成的DNA即取代了旧有的RNA模板。逆转录的过程的错误率很高，因此在整个步骤中突变有很大的机会会发生。这种突变的现象可能会形成病毒的抗药性。

逆转录病毒的逆转录

 

逆转录病毒，或称VIssRNA-RT病毒，是用DNA当作中间产物的RNA逆转录病毒。他们的基因组通常由两个正感知且有5’端帽和3’端聚线苷酸尾的单股RNA。逆转录酶如人类免疫缺乏病毒（HIV）和人类T淋巴细胞病毒 HTLV （ 英语 ： HTLV ） 。在细胞质中制造双股DNA的过程有以下步骤

由特殊细胞的tRNA当作引子，并且和互补的病毒基因组进行杂交，称为引子黏接位或PBS。

互补DNA接下来和病毒RNA的U5（非编码区）和R区（在RNA的两边末端的重复区域）结合。

在逆转录酶上的 核糖核甘酸酶H （ 英语 ： RNase H ） 会将用来移除U5和R区的5’端的RNA降解。

引子接下来会跳到病毒基因组中的3’端并且和新制造的一股DNA在RNA上杂交组合成互补的R区。

第一股互补DNA（cDNA）会被延展并且病毒的主要RNA会被RNAse H降解。

一旦一股完成了，第二股就会从病毒的RNA的一开始进行合成

接下来另外一个引子就会跳到第二股的PBS处，与第一股互补的PBS进行杂交

双股会被延展并借由整合酶被并入宿主细胞

制造双股DNA也牵涉到股的转移，即从一开始的RNA dependent DNA合成出来较短的DNA转移至其他基因组模板中的受体，而此受体接下来会借由逆转录酶进行DNA-dependent DNA的激活。

逆转录病毒的RNA在5’端和3’端被重新排列。引子黏接在RNA病毒的位置的区域称为引子结合区（PBS）。PBS区的5’端称为U5，而PBS的3’端称为领先区。tRNA的引子在14和22区的核甘酸被解开且和病毒的RNA与PBS形成碱基对。事实上PBS在病毒的RNA的5’端上是不正常的，因为逆转录酶是从3’端合成出DNA，方向是5’到3’(相对于RNA模板)。因此引子和逆转录酶必须位在病毒的RNA的3’端。为了成功的将之重新定位，需要许多的步骤以及酵素，包含DNA聚合酶，RNAse H以及已解开的的聚合苷酸来参与反应。

HIV的逆转录酶也有核糖核甘酸酶用来激活，目的是将在合成cDNA的过程中将病毒的RNA降解，如同DNA dependent DNA聚合酶将cDNA股合成为无意义的DNA来组成病毒的双股DNA中间产物（vDNA）。

在真核生物

自行复制真核细胞的延长基因组称为逆转录转座子，借由逆转录酶去移除RNA的其中一个位置。他们在植物和动物中的基因组中大量发现。端粒酶是另外一种逆转录酶，在许多真核生物，像是有自己的RNA模板的人类中发现，这些RNA会被用来当作DNA复制的模板。

在原核生物

逆转录酶亦从细菌的 Retron msr RNAs （ 英语 ： Retron msr RNA ） ，一种特殊的片段，由逆转录酶编码，且拿来合成 msDNA （ 英语 ： msDNA ） 。合成DNA时需要引子。在细菌里，引子的合成是在复制的过程中制造。

构造

逆转录酶包含RNA-dependentDNA聚合酶和DNA-dependent DNA聚合酶，两者一起用来表现转录的过程。在一开始转录因子中，逆转录病毒的逆转录酶有RNase H家族的重要区域。

复制保真度

逆转录病毒的生活史中有三种不同的复制系统。第一种，逆转录酶从病毒的RNA合成出病毒的DNA，进而制造出新的互补DNA。第二种复制方式则是在宿主细胞的DNA聚合酶开始复制黏合上去的病毒DNA后，RNA聚合酶II就会将原病毒的DNA转录成之后和病毒颗粒包装在一起的RNA。因此，突变可以在这些步骤中发生。

逆转录酶在将RNA变成DNA时有很高的错误率，不像其他的DNA聚合酶，他没有校正的功能。这种较高的错误率相对于有校正的复制过程，可以促进突变的累积。一般市面上由 Promega （ 英语 ： Promega ） 购买到的逆转录酶，说在AMV中有每17000个碱基就有一个是突变的，而在M-MLV中每30000个碱基就有一个是突变的。

除了创造单核甘酸的基因多样性外，逆转录酶也在一些步骤 初级产物融合 （ 英语 ： transcript fusion ） 或 外显子重组 （ 英语 ： exon shuffling ） 并且做出人造的反义RNA转录产物。 这种“模板的切换”被推测，这种可以完整的在体内中进行反应的逆转录酶，通常有着可以找出在模式生物中数千个未注明的转录产物。

应用

  The molecular structure ofzidovudine（AZT）,a drug used to inhibitHIVreverse transcriptase

抗病毒药物

更多有关抗病毒药物的细节，请参照逆转录酶抑制剂。当HIV利用逆转录酶将基因的物质复制并且产生出新的病毒（部分逆转录病毒的增殖圈）。特殊的药物被设计成用来阻断逆转录酶反应的过程，并且抑制逆转录病毒的生长。总体来说，这些药物被称作逆转录酶抑制剂且包含核甘以及核甘酸相似的物质，齐多夫定（商品名称为多夫），拉米夫定（博路定），和非核甘抑制剂， 奈韦拉平 （ 英语 ： nevirapine ） （维乐命）。

分子生物学

更多有关分子生物学的细节，请参照逆转录聚合酶链反应。逆转录酶常用来应用在聚合酶链反应这种研究方式中，以RNA为主的技术称作逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）。典型的PCR技术只能用来用在DNA上，但是有着逆转录酶的帮助下，RNA亦可以被逆转录成DNA，因此使PCR可以分析RNA分子。逆转录酶也同时被应用在从MRNA制作cDNA基因库，市面上买的到的逆转录酶通常在分子生物界里都是被改良过的。其他酵素允许科学家用来进行客隆，或者定义RNA。

逆转录酶也被拿来用在胰岛素的制作。借由将真核细胞的胰岛素的mRNA和逆转录酶注入细菌中，mRNA就可以被插在原生生物的基因组里。大量的胰岛素就会被制造，可以用来取代从猪只的胰岛萃取等的传统方式。直接将真核细胞的DNA注入到细菌的染色质里。在真核细胞mRNA的生产过程中，去除内含子，并且提供一个适当的模板。逆转录酶将RNA重新编成DNA因此可以拿来和基因组黏合。

参见

基因库

DNA聚合酶

MsDNA （ 英语 ： msDNA ）

逆转录病毒

RNA聚合酶

端粒酶

逆转录转座标记子 （ 英语 ： Retrotransposon marker ）

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