RNA複製
RNA複製
RNA複製是以RNA為模板合成RNA,但有些生物,像某些病毒的遺傳信息貯存在RNA分子中,當它們進入宿主細胞后,靠複製而傳代,當它們以RNA模板時,在RNA複製酶作用下,按5'→3'方向合成互補的RNA分子,但RNA複製酶中缺乏校正功能,因此RNA複製時錯誤率很高,這與反轉錄酶的特點相似。RNA複製酶只對病毒本身的RNA起作用,而不會作用於宿主細胞中的RNA分子。
即“RNA依賴的RNA聚合酶(RdRp)”RNA聚合酶的一種,存在於大部分RNA病毒中。和細胞中用來轉錄的RNA聚合酶(DdRp)不同,RNA複製酶的模板是RNA分子。
某些RNA複製酶還有解旋酶活性,正鏈RNA或雙鏈RNA病毒複製時都會產生雙鏈RNA,RNA複製酶可以解開這些雙鏈,保證RNA的複製順利進行。
病毒RNA的複製
病毒RNA進入宿主細胞后,還可進行複製,即在RNA指導的RNA聚合酶催化進行RNA合成反應。
RNA複製酶催化的合成反應是以RNA為模板,由5′向3′方向進行RNA鏈的合成。RNA複製酶缺乏校對功能的內切酶活性,因此RNA複製的錯誤率較高,RNA複製酶只是特異地對病毒的RNA起作用,而宿主細胞的RNA一般並不進行複製。
病毒 RNA複製的幾種方式
( 1)含正鏈RNA(+)的病毒(例如,噬菌體Q):(+)RNA充當mRNA,合成蛋白。
即以(+)RNA為模板進行複製合成(-)RNA,再以(-)RNA為模板合成(+)RNA組裝成病毒顆粒。
( 2)含負鏈RNA(-)的病毒(例如狂犬病毒):由(-)RNA合成(+)RNA,再由(+)RNA合成蛋白質、(-)RNA,組裝成病毒。
( 3)含雙鏈RNA的病毒(例如呼腸孤病毒):以(-)RNA為模板合成(+)RNA,以(+)RNA為模板合成(-)RNA和蛋白,組裝病毒顆粒。
( 4)逆轉錄病毒(例如白血病毒):由RNA反轉錄為DNA,以DNA為模板合成RNA,翻譯蛋白質。
RNA的自我複製
進一步的研究還發現一些RNA病毒如R17、f2、MS2等,可以以RNA為模板直接複製新的RNA。這些病毒都屬於最簡單的類型。例如,MS2的RNA只含有大約350個核苷酸,僅編碼三種蛋白質:外殼蛋白,附著蛋白(attachment protein,其功能主要是使病毒能附著於寄主細胞並進入其內部)、RNA複製酶(RNA replicase)的一個亞基(該亞基與寄主細胞的三種蛋白質共同形成RNA複製酶,可以使病毒RNA進行自我複製)。
轉錄是以DNA為模板合成RNA的過程,經過轉錄DNA分子中的貯存信息傳遞到RNA分子中,再由mRNA做為模板合成蛋白質分子,轉錄也是從DNA的一個特定位置開始的,以DNA分子中的一條鏈為模板,在RNA聚合酶作用下,以四種單核苷酸為原料,合成方向仍是5'→3',完成RNA的合成。