逆转录与翻译

问:什么是逆转录,它与转录有什么区别?不含DNA的病毒是怎样生成蛋白质的?请老师详细解答!

解题思路： 逆转录:病毒的复制是由RNA到DNA,.转录的起点不同,用的酶不同,原料不同,有不同的病毒分别完成.朊病毒是正常蛋白错误折叠后形成的一种异常蛋白质，能引起致命的脑病如疯牛病、羊骚痒症和人类的克雅氏症等，它一直是困扰科学家的一个谜题。
解题过程：
称RNA指导的DNA聚合酶。是以RNA为模板合成DNA的酶。这种酶是1970年美国科学家特明（H.M.Temin）和巴尔的摩（D.Baltimore）分别于动物致癌RNA病毒中发现的，他们并因此获得1975年度诺贝尔生理学或医学奖。当RNA致癌病毒，如鸟类劳氏肉瘤病毒（Rous sar-coma virus）进入宿主细胞后，其逆转录酶先催化合成与病毒RNA互补的DNA单链，继而复制出双螺旋DNA，并经另一种病毒酶的作用整合到宿主的染色体DNA中，此整合的DNA可能潜伏（不表达）数代，待遇适合的条件时被激活，利用宿主的酶系统转录成相应的RNA，其中一部分作为病毒的遗传物质，另一部分则作为mRNA翻译成病毒特有的蛋白质。最后，RNA和蛋白质被组装成新的病毒粒子。在一定的条件下，整合的DNA也可使细胞转化成癌细胞。

含有逆转录酶的病毒叫做反转录病毒，逆转录酶催化的反应叫反转录（reve-rsetranscrip-tion）。在这个过程中，遗传信息流动的方向是从RNA到DNA，正好与转录过程相反，故称反转录。病毒逆转录酶含Zn2+，以脱氧核苷三磷酸为底物，从5’到3’合成DNA，反应需要引物。这个酶在许多方面与DNA聚合酶相似。目前已发现不少动物反转录病毒，近年来也发现了几种人类反转录病毒。艾滋病毒也是一种反转录病毒。有的逆转录酶已提纯，可作为合成某些特定RNA的互补DNA的工具酶，也可用于DNA的序列分析和克隆重组DNA.AIDS的病原体HIV（人类免疫缺陷病毒）借助其薄膜蛋白刺突gp120与易感细胞表面CD4结合并进一步介导包膜与宿主细胞膜的融合，核衣壳进入细胞，与细胞质内脱壳释放出RNA。在病毒逆转录酶和病毒体相关DNA多聚酶的作用下，病毒RNA首先反转录成cDNA(负链DNA），构成RNA-DNA中间体。中间体中的RNA再经过RNA酶H水解，而以剩下的负链DNA复制成双股DNA(前病毒DNA)。逆转录过程导致线性DNA分子进入细胞核并在病毒插入酶的催化下插入宿主DNA，成为细胞染色体的一部分。宿主细胞染色体上的病毒基因，称作前病毒（provirus），与受感染细胞基因组一起复制。
当前病毒活化而自身转录时，LTR起着启动和增强其转录的作用。在宿主RNA聚合酶的作用下，病毒DNA转录为RNA并分别经过拼接，加冒或者加尾形成HIV的mRNA或子代病毒RNA。mRNA在宿主细胞核糖体上翻译蛋白质，经过进一步酶解和修饰等形成病毒结构蛋白或调节蛋白；子代RNA则与病毒源结构蛋白装配成核衣壳，从宿主细胞释放出时获得包膜，形成具有感染性的子代病毒。

HIV仅感染具有表面分子CD4的T细胞和巨噬细胞。
朊病毒是正常蛋白错误折叠后形成的一种异常蛋白质，能引起致命的脑病如疯牛病、羊骚痒症和人类的克雅氏症等，它一直是困扰科学家的一个谜题。目前尚不清楚正常蛋白是如何变成朊病毒的，以及进入人体的朊病毒是如何移动到大脑的。现在，两个独立的研究小组提出了可能的答案。虽然这些答案只是初步的探索，但这些研究将会为朊病毒疾病的防治提供新思路。
在哺乳动物中，朊病毒是朊蛋白（Prion Protein,PrP）的异常形式。当健康PrP自发折叠扭曲成其朊病毒形式并四处传播时，就会发生朊病毒疾病。但食用含有朊蛋白的肉显然也能引起朊病毒疾病。
瑞士苏黎世大学的神经病理学家Adriano Aguzzi和他的同事想知道吸收的朊蛋白是如何进入神经系统的。他的研究小组已经知
道，朊病毒可通过肠道壁进入脾中的免疫细胞。但藏有朊病毒的免疫细胞－－囊泡树突状细胞距离脾的神经细胞很远。Aguzzi想知道，这种远距离阻隔是否可以解释为什么食入感染朊病毒的肉类后几年后才会发病。为找到这个问题的答案，他的研究小组通过遗传改造方法拉进了小鼠脾中囊泡树突状细胞与神经细胞的距离。这些遗传改造小鼠食入朊病毒肉30天后就发病，而对照的正常小鼠80天后才发病。
而此时，远隔重洋的英国达特茅斯医学院的生化学家Surachai Supattapone正在寻找神秘的“X因子”，即迫使正常朊蛋白错误折叠成朊病毒的分子。他将仓鼠的健康脑组织与感染了朊病毒的脑组织混合在一起。正常情况下，感染组织会强迫健康朊蛋白转化成朊病毒形式。Supattapone尝试补充进约20种不同分子，观察哪一种能减慢这种转化。他惊喜地发现，降解哺乳动物单链RNA的酶能减慢朊蛋白向朊病毒的转化。当剂量足够高时，酶完全阻止了这种转化。相反，加进单链RNA则会加快正常朊蛋白向朊病毒的转化。
单链RNA可能就是转化所需而又丢失的细胞因素，英国Kent大学的分子生物学家Mick Tuite推测。但还不确知RNA是与朊蛋白是如何相互作用的。Tuite想知道朊病毒的罪魁祸首是否可能是特定的RNA分子。如果导致朊蛋白向朊病毒转化的确实是某些特定分子，那么要破坏这些分子、阻止朊病毒形成就要容易得多了。至于Aguzzi的研究，Supattapone评价道，这篇研究巧妙地揭示了朊病毒进入神经系统的一条捷径。
最终答案：略