反转录病毒和反转录转座子 RETROVIRUSES AND RETROPOSONS
分子生物学
整合(Integration) or 环化(circulation)
整合
整合酶
5. Transcription
From provirus to RNA
Poly (A)
U3携带一个启动子。多数情况下，只有左边LTR 的启动子具有活性，负责前病毒的起始转录
LTR同样可携带一个增强子 polyA主要生成位点位于右边LTR的R与U5的交界 处
Retrovirus/retroposon Reverse transcriptase Endogenous/Integration Open reading frame
siRNA miRNA piRNA
特点 产生 功能
特点
逆转录病毒 序列
逆转座子 逆转录酶
逆转录—— 整合
in E.coli
主要途径
repeats (δ) at each end
2 mRNA of Ty: 2 开放阅读框(Open reading frame, ORF) TyA: DNA结合蛋白; TyB: 具有RTase, protease, integrase活性
病毒样 颗粒
病毒样颗粒(Virus-like particle, VLP)
Transducing virus 携带癌基因(v-onc gene) 癌基因(v-onc gene)来自于宿主细 胞(host cell)的原 癌基因(c-onc gene)
7. 逆转座子Retroposon
LTR逆转座子:
1.也称为病毒超家族(viral superfamily) 2.序列组成和转座机制类似于逆转录病毒 3.失去感染性
Copia
序列特点: ~5kb; direct terminal repeat of 276 bp; 5 bp generated when integrated
反转录病毒及反转录转座子
17
12
4.逆转录转座
从DNA到RNA再到DNA的转移过程称为反转座。
RNA介导的转座仅发生在真核生物中，由反转录病 毒（retroviruses）以其RNA基因组的DNA拷贝插入到 宿主细胞的染色体中而产生的。
逆转录子 retroposon, 逆转录转座子 retrotransposon
13
4.1 反转录病毒RNA转变为病毒线性DNA的过程 4.2 反转录病毒DNA整合到宿主细胞基因组 4.3 转化病毒形成
14
整合酶在 LTR 的 3’端 产生 2b 的缺口
整合酶在靶 DNA 上进行交错切割
反转录病毒整合入宿 主DNA中的分子机制，本 质是转座； 整合的病毒DNA两端的 LTR 丢失了 2bp ， 即右 边 U3 的 5′末 端丢失 了 2bp ， 左端的 LTR 丢失 了 2bp ，而在整合的反转录病 整合酶将 LTR 缺口的 3’端和靶 DNA 交错切口的 5’端连接起
是至关重要。 (2)5’端有m7Gppp帽,3’端有Poly（A）尾。
4
(3)
编码区从5’→3’
非编码区（调控区)5’，3’都有 ①R区 逆转录合成cDNA必须区域
①gag(groupantigen)编码衣壳蛋
②Pol(Polyrmerase)
③env(envelop) *④ONC(oncogene) 如RSV是SRC *有的retro-V有ONC。
immunodeficiency virus, HIV)或AIDS病毒。
2
3
2.逆转录病毒基因结构特征
(1)是RNA的复合体 ①2条(+)RNA单体正向平行,携带所有的遗传信息,而且完全相同,为 什么要求2条相同正链,意义不太清楚(怕基因丢失或损伤?)。
逆转座子名词解释
逆转座子名词解释
逆转座子是转座过程中需要由RNA为中介,通过DNA先转录为RNA,又反转录成DNA而进行转座的一类转座元件。
逆转座子的特征如下:
(1)逆转座子的整体结构与整合的反转录病毒极为相似,其主要特征之一是在两端具有长的同向末端重复序列(LTR),而两个末端的每一个末端又各具备一个倒转重复序列。
LTR主要携带有转录起始和终止信号以满足转录及转录后的RNA 作为中介通过反转录完成转座的需要。
(2)逆转座子含有内部编码区,编码与反转录病毒的种群专一性抗原和多蛋白相类似的蛋白质。
与反转录病毒的主要区别在于它不具备编码外壳蛋白的env 基因,因而不具备感染能力。
根据内部编码区中内切酶编码区和反转录酶编码区的位置不同,通常把植物逆转座子划分为两组:一组的编码区组成顺序与反转录病毒非常相似,其内切酶编码区在反转录酶区的下游端;另一组内切酶编码区在反转录酶编码区的上游端。
反转录转座子
反转录病毒 整合入宿主 DNA中的分 子机制，其 本质是转座
整合酶在 LTR 的 3’端 产生 2b 的缺口
整合酶在靶 DNA 上进行交错切割
5’ 3’ 3’ 3’
3 ’5 ’
3’ 5’3’ 5’
整合酶将 LTR 缺口的 3’端和靶 DNA 交错切口的 5’端连接起
图 23-64 整合酶催化反转录病毒的 DNA 整合到宿主的基因组中。
雄性染色体 P 因子
ORF0 ORF1 ORF2 ORF3
P 品系 (P♂×P♀) 雌性染色体 P 因子
ORF0 ORF1 ORF2 ORF3
P 细胞型 66KD 阻遏物
66K
阻遏物 抑制所 有P因 子 转 座 P 因 子 合成转 座 酶
雄性染色体 P 因子
ORF0 ORF1 ORF2 ORF3
转录 剪接 转录
包装到病毒中 RNA 重组
图 23-66 复制-缺陷病毒产生的途径。
Ty因子与反转录病毒有4点相似
（1） 看作是一个由U3-R-U5组成的LTR （2）转座是由Ty因子内的基因控制的。 (3) 虽然Ty因子不产生感染颗粒，但在经 诱导发生转座的细胞中存在着 Ty病毒样 颗粒（VLPs,Virus-like particles） (4) 仅有某些Ty因子在任何酵母基因组中 都有活性；大部分没有转座能力，此和 惰性的内源性前病毒相似。
Phoades将基因 型a1/a1;Dt/-的 玉米发芽，检 测它们是否带 有在各组织中 产生色素斑的 基因
叶片的花 斑表型
CACTACCAAGAAAA 1 ORF1 转录
TTTTCTTGTAGTG 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ORF2
Spm-w-8011 dSpm-7995 dSpm-799 dSpm-8004
逆转录转座子名词解释
逆转录转座子名词解释逆转录转座子是一类存在于真核生物基因组中的DNA序列，具有能够在基因组内移动、复制和插入至新位置的能力。
这种移动过程是通过逆转录酶进行的，即先将逆转录酶使用RNA短片（也称为逆向转录）转录DNA，然后将该DNA插入到某个新的基因组位置。
逆转录转座子在基因组中的存在广泛而普遍。
它们构成了基因组的一大部分，并且在物种间和个体内都显示出高度多样性。
逆转录转座子通过在基因组内移动和插入等机制，对基因组的结构和功能产生重要影响。
逆转录转座子的命名通常基于它们的结构、序列和机制特点。
以下是一些常用的逆转录转座子名词解释：1. 逆转录酶（Reverse transcriptase）：逆转录酶是逆转录转座子中的一个关键酶。
它能够将RNA序列转录成DNA序列，并通过与Host DNA发生杂交，使其插入到基因组的新位置。
逆转录酶被广泛研究，也是研究逆转录转座子机制的重要工具。
2. 逆转录转座（Retrotransposition）：逆转录转座是逆转录转座子的核心过程，即将逆向转录得到的DNA插入到基因组中的新位置。
逆转录转座可以在同一个个体内的不同位置之间移动，也可以在不同个体、不同物种之间传递。
3. 长转座子（Long interspersed element，LINE）：长转座子是一类具有逆转录转座能力、较长的DNA序列。
它们通常具有反转录酶和核酸酶活性，能够自主复制和插入到基因组的新位置。
LINEs 在基因组中占据很大比例，它们通过多种机制对基因组进行重塑和转录调控。
4. 短转座子（Short interspersed element，SINE）：短转座子是一类较短的逆转录转座子，通常长度为100-500个碱基对。
它们依赖于其他转座子或逆转录酶的插入和转录活动。
短转座子在物种间高度变异，可能对基因组中的基因表达和调控起重要作用。
5. 宿主基因组（Host genome）：宿主基因组指逆转录转座子所插入的基因组，也就是它们的承载环境。
植物反转录转座子及其分子标记
植物反转录转座子及其分子标记王子成1，2李忠爱2邓秀新1（1华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室，湖北武汉，4300702 河南大学生命科学学院，河南开封，475001）摘要：反转录转座子（retrotransposon）是真核生物中一类可移动因子，可分为LTR反转录转座子和非LTR反转录转座子。
反转录转座子以高拷贝在植物界广泛分布，可以通过纵向和横向分别在世代之间和不同种之间进行传递，同一家族的反转录转座子具有高度的异质性. 在一些生物的和非生物的逆境条件下，反转录转座子的转录可以被激活。
由于反转录转座子的特点，使其作为一种分子标记得以应用。
S-SAP，IRAP，REMAP和RBIP等分子标记相继发展起来，在基因作图、生物遗传多样性与系统进化、品种鉴定等方面具有广泛的应用前景。
关键词反转录转座子，分子标记Plant retrotransposons and their molecular markersWang Zicheng1，2Li Zhongai2Deng Xuixin11 National Key Laboratory of Crop Genetic Improvement, Huazhong Agriculture university HubeiWuhan, 4300702 College of life science ,Henan University, Henan Kaifeng, 475001Abstract: Retrotransposons are a class of eukaryotic transposable elements, consisting of the long terminal repeat (LTR) and non-LTRretrotransposons. Retrotransposons are ubiquitous in the plant kingdom by high copy number and can be transmitted between generations by vertical transmission and between species by horizontal transmission. The same family retrotransposons presented highly heterogeneous populations in all higher plant genomes. Many of the plant retrotransposons are transcriptionally activated by various biotic and abiotic stress factors. Retrotransposons are used as molecular markers for their traits. S-SAP, IRAP, REMAP and RBIP are developed and will be applied widely in gene mapping, genetic biodiversity and phylogeny studies, and cultivar certification.Key words: retrotransposons molecular markers反转录转座子是广泛分布于真核生物中的一类可移动因子，因其转座需经过由RNA介导的反转录过程而得名。
转座子和逆转座子
不含任何宿主基因的可转位的 DNA序列，是最简单的转座因子。
8
插入序列的结构 The structure of IS element
9
正向重复序列 反向重复序列
(Resistance transfer factore,RTF)
细菌耐药性
15
2. 复合转座子
Composite Transposons
Composite transposons contain a variety of genes that reside between two nearly identical IS elements .
29
30
体细胞 生殖细胞
反向重 复序列
终止密码子 阻遏蛋白
转座酶 31
66KD的转 座阻遏蛋白是 造成现象差异 的主要原因。 （The 66KD repressor protein is provided as a maternal factor in the egg）
32
P-elementmediated gene transfer in
34
35
※The life cycle of a retrovirus36※
病毒侧翼序列
The typical genome of a retrovirus contains
gag, pol, and env
genes
菱形衣 壳蛋白
逆转录酶
外壳蛋白
逆转录病毒 基因表达37
逆转录病毒可随机整合到宿主细胞。
24
Movie
25
遗传学转座
正常的病毒基因
LTR gag
pol
env LTR
调节和 启动转录
核心蛋白质
编码病毒外壳 蛋白质(Envelope)
(Nucleoprotein core)
编码逆转录
酶和整合酶(integrase)
遗传学转座
6.1.2 Lifecycle of retrovirus
▪ Reverse transcription ▪ Integration ▪ Transcription ▪ Packaging
遗传学转座
6.2.3 LINES
• LINES(long interspersed elements) • Transcripted by RNA Pol II • Copy #: 20~50k per mammalian cell • Structure: ~6500bp, not terminate at LTR • open reading frames: 1 or 2 • Sequences: RTase like sequence, endo-
nuclease activity。
遗传学转座
遗传学转座
6.2.4 Non-viral transposition: SINES
• SINES (short interspersed elements) • Transcripted by RNA pol III • e.g.Alu family
6.2.1 酵母Ty (Yeast Ty elements )
• 2 classes: Ty1 & Ty917 • Structure: ~ 6.3kb; 330bp direct repeats at
each end • mRNA of Ty: >5% of total mRNA in yeast • Open reading frames: 2 • Sequences: TyA: DNA binding protein; TyB:
反转录病毒
反转录病毒 LTR反转录病毒 反转录病毒(Retrovirus)反转录病毒是病毒的⼀种，反转录病毒的DNA插⼊宿主细胞染⾊体时，在5’LTR的U3左端和3’端LTR的U5右端各丢失2 反转录病毒bp，⽽在宿主染⾊体插⼊位点上⽣成4～6 bp的重复序列。
反转录病毒的DNA基因组整合在宿主染⾊体上的位点是随机的。
每个受感染的细胞⼀般有1～10份前病毒拷贝。
反转录病毒DNA的整合是复制病毒RNA的必经阶段。
只有当受感染细胞处于细胞分裂期间，反转录病毒DNA基因组才能接触到宿主细胞的遗传物质。
因此，反转录病毒只能在分裂中的细胞内复制。
LTR对病毒DNA整合进宿主细胞基因组和控制病毒RNA合成均有重要作⽤。
同时，它具有真核⽣物基因表达时所需的基本功能，例如，启动作⽤、起始作⽤和转录物的多聚腺嘌呤加尾作⽤等。
LTR的DNA序列已经测定，不同种的病毒的LTR长度不同，变动范围在250～1 400 bp之间，LTR的长度变化主要取决于U3的长度，它的变动范围在170—1 260bp之间。
在LTR的两端各有⼀个反向重复序列。
所有LTR的两端都是以TG...CA和AC…GT为标志。
在未整合进宿主细胞基因组中的LTR 的两端还各有两个碱基对，即AATG…CATT和TTAC…GTAA，这两个碱基对在LTR整合进宿主细胞基因组时会丢失。
LTR在U3区内有同"TATAA"框⼗分相似的序列。
TATTA框是真核⽣物中使⽤RNA多聚酶Ⅱ的转录单位所特有的序列。
真核类基因转录时⼤部分⽤RNA多聚酶Ⅱ，TATAA框就是这类酶的接触位点。
所以LTR很可能利⽤宿主细胞的RNA多聚酶Ⅱ来启动基因的转录。
LTR的R—U5分界线上游20bp处还有AAG TAAA序列，这是真核⽣物都有的腺嘌呤核苷酸聚合作⽤的信号。
在U5区内，距离R区10~25 bp处有TTGT或类似序列，这是病毒RNA合成的终⽌信号，这对终⽌病毒RNA的合成可能起重要作⽤。
考研中国科学院硕士分子遗传学真题1992年_真题(含答案与解析)-交互
考研中国科学院硕士分子遗传学真题1992年(总分100, 做题时间90分钟)一、解释名词1.突变率(mutation rate)SSS_TEXT_QUSTI该问题分值: 1突变率(mutation rate)：是指在一个世代中或其他规定的单位时间内，一个细胞发生某一突变的概率。
自然状态下，突变率通常是很低的。
2.原核生物SSS_TEXT_QUSTI该问题分值: 1原核生物：没有真正的细胞核，遗传物质存在于整个细胞中，有时虽有相对集中的区域，但并无核膜围绕，其遗传物质只以裸露的核酸分子存在，虽与少量蛋白质结合，但不形成染色体结构，缺乏细胞器。
3.原噬菌体SSS_TEXT_QUSTI该问题分值: 1原噬菌体：整合到宿主染色体中的噬菌体基因组称为原噬菌体。
它是繁殖和传递噬菌体本身遗传信息的一个重要形式。
4.Ti质粒SSS_TEXT_QUSTI该问题分值: 1Ti质粒：在根瘤土壤杆菌细胞中存在的一种染色体外自主复制的环形双链DNA 分子，称为Ti质粒，它控制根瘤的形成，Ti是英文tumor-inducing(肿瘤的诱发)的略语。
可作为基因工程的载体。
5.Ri质粒SSS_TEXT_QUSTI该问题分值: 1Ri质粒：在发根土壤杆菌细胞中存在的一种染色体外自主复制的环形双链DNA 分子，称为Ri质粒。
它控制不定根的形成，可作为基因工程的载体。
6.SD序列(Shine-Dalgarno sequence)SSS_TEXT_QUSTI该问题分值: 1SD序列(Shine-Dalgarno sequence)：指位于mRNA分子AUG起始密码子之前的多聚嘌呤序列AGGAGGG的一部分或全部。
SD序列与16S rRNA的3′末端序列互补，它在核糖体同mRNA结合的过程中起重要作用。
7.反转录转座子(retrotransposon)SSS_TEXT_QUSTI该问题分值: 1反转录转座子(retrotransposon)：是指必须有反转录酶参入的一类转座子，如还原病毒。
反转录病毒
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1. PUNCTURED MEMBRANE
1. 病毒增殖导 致胞膜通透性 增加
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Why do all T4 cells disappear?
Mutant
CD4
CCR5
macrophage
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HIV复制：在病毒逆转录酶和病毒体相关的DNA多聚酶的作
用下，病毒RNA先逆转录成cDNA，构成RNA-DNA中间体。其
中的RNA再经RNA酶H水解，而以剩下的负链DNA复制成双股 DNA。插入宿主DNA，成为细胞染色体的一部分，即前病毒。 当前病毒活化，在宿主RNA聚合酶的作用下，病毒的DNA 转录为RNA并分别经拼接、加帽或加尾形成HIV的mRNA或子
第33章
逆转录病毒
Retroviruses
逆转录病毒（Retroviruses）归类于逆转录病毒科，包 括一大类含有逆转录酶的RNA病毒，分为肿瘤病毒亚科
（Oncovirinae）、慢病毒亚科 （Lentivirinae）和
泡沫病毒亚科 （Spumavirinae），每一亚科又有若干个属。
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• 因此建议在高危行为的6周或三个月后去做HIV抗体检测， 只有在艾滋病病毒感染的潜伏期，发现艾滋病病毒感染才 有可能治疗并控制病情发展，否则一旦发展为艾滋病病人， 就很难挽回了。
分子遗传学反转录转座子PPT讲稿
RNA→DNA →RNA reverse transcriptase
integrase
The retrovirus life cycle involves transposition-like events
6.3 反转录病毒基因的编码产物
◆ 典型的反转录病毒含有3条基因：gag, pol, env ; ◆ 反转录病毒的编码产物是多聚蛋白质； ◆ Gag和Pol蛋白由基因组的全长转录物翻译而来； ◆ Pol蛋白的翻译需要核糖体移码； ◆ Env由剪接过程产生的一种独立的mRNA翻译而来； ◆三种蛋白质产物的每一种都可由蛋白酶加工产生出多
6.4 反转录病毒中DNA的产生
◆ 病毒RNA的每一个末端都有短重复序列(R), 因而5`和 3`端分别称为R-U5和U3-R；
◆ tRNA引物结合到5`端的100~200 bp位点后，反转录 酶开始合成负链DNA；
◆ 当酶到达末端，RNA的5`端就降解，接着露出DNA 产物的3`端；
◆ 暴露出的3`端与另一个RNA基因组的3`端配对；
◆ 合成继续进行，其产物两端都产生重复序列，重复结 构为U3-R-U5；
◆ 当反转录酶利用DNA产物为模板合成互补链时，发 生相似的链转换, 最终形成双链DNA。
env
env
env
Retroviral RNA ends in direct repeats (R), the free linear DNA ends in LTRs, and the provirus ends in LTRs that are shortened by two bases each.
• 反转录病毒生命周期包括转座样事件。
艾滋病病毒 (HIV)
反转录病毒颗粒示意图 (P295)
反转录病毒
反转录病毒科技名词定义中文名称：反转录病毒英文名称：retrovirus定义1：含有反转录酶的RNA病毒。
应用学科：细胞生物学（一级学科）；总论（二级学科）定义2：能编码反转录酶的RNA病毒。
病毒RNA基因组可反转录为病毒DNA，并整合在宿主染色体中一同复制。
应用学科：遗传学（一级学科）；分子遗传学（二级学科）本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布结构病毒的一种，反转录病毒的DNA插入宿主细胞染色体时，在5’LTR的U3左端和3’端LTR 的U5右端各丢失2 bp，而在宿主染色体插入位点上生成4～6 bp的重复序列。
反转录病毒的DNA基因组整合在宿主染色体上的位点是随机的。
每个受感染的细胞一般有1～10份前病毒拷贝。
反转录病毒DNA的整合是复制病毒RNA的必经阶段。
只有当受感染细胞处于细胞分裂期间，反转录病毒DNA基因组才能接触到宿主细胞的遗传物质。
因此，反转录病毒只能在分裂中的细胞内复制。
目录基本特征LTR的分析反转录病毒-特点编辑本段基本特征反转录病毒的最基本特征是在生命过程活动中，有一个从RNA到DNA的复制过程，即反转录过程——病毒在反转录酶的作用下，以病毒RNA为模板，合成互补的负链DNA后，形成RNA：DNA中间体。
中间体的RNA酶H水解，在DNA聚合酶的作用下，由DNA复制成双链DNA。
编辑本段LTR的分析LTR对病毒DNA整合进宿主细胞基因组和控制病毒RNA合成均有重要作用。
同时，它具有真核生物基因表达时所需的基本功能，例如，启动作用、起始作用和转录物的多聚腺嘌呤加尾作用等。
LTR的DNA序列已经测定，不同种的病毒的LTR长度不同，变动范围在250～1 400 bp之间，LTR的长度变化主要取决于U3的长度，它的变动范围在170—1 260bp之间。
在LTR的两端各有一个反向重复序列。
所有LTR的两端都是以TG...CA 和AC…GT为标志。
在未整合进宿主细胞基因组中的LTR的两端还各有两个碱基对，即AATG…CATT和TTAC…GTAA，这两个碱基对在LTR整合进宿主细胞基因组时会丢失。
反转录病毒 ppt课件
macrophage
HIV复制：在病毒逆转录酶和病毒体相关的DNA多聚酶的作 用下，病毒RNA先逆转录成cDNA，构成RNA-DNA中间体。其 中的RNA再经RNA酶H水解，而以剩下的负链DNA复制成双股 DNA。插入宿主DNA，成为细胞染色体的一部分，即前病毒。
当前病毒活化，在宿主RNA聚合酶的作用下，病毒的DNA 转录为RNA并分别经拼接、加帽或加尾形成HIV的mRNA或子 代病毒RNA，mRNA在宿主细胞核糖体上翻译蛋白质。子代 RNA则与病毒结构蛋白装配成核衣壳，从宿主细胞释出时获得 包膜，成为具有感染性的子代病毒。
HIV－1型 M亚型组A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K共11个亚型 O亚型组 N亚型组 HIV－2型 A、B、C、D、E、F、G共7个亚型
一、生物学性状
HIV为20面体对称结构、球形，电镜下可见一致密 圆锥状核心，内有病毒RNA分子和酶（逆转录酶、整合 酶和蛋白酶）。HIV的最外层为脂蛋白包膜，膜上有表 面蛋白（gp120）和镶嵌蛋白（gp41）两种糖蛋白， gp120为刺突，gp41为跨膜蛋白。包膜内面为P17构成的 基质蛋白，其内为衣壳蛋白（P24）包裹的RNA。
肿瘤病毒亚科
慢病毒亚科
禽C型逆转录病毒属(如禽白血病 病毒)
绵羊肺腺瘤病 ( maedi)/绵羊脱髓鞘 性脑白质炎( visna)病 毒
人T细胞白血病病毒-牛白血病病 羊关节炎脑炎病毒 毒属
哺乳动物B型肿瘤病毒属(如小鼠 马传染性贫血病毒 乳腺瘤病毒)
哺乳动物C型逆转录病毒属(如鼠、 HIV-1和HIV-2 猫白血病病毒)
CD4分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，于胞质内脱壳释放出RNA。
HIV - Life History
反转录病毒的名词解释
反转录病毒的名词解释反转录病毒是一类特殊的病毒，其基因组是由RNA构成，但通过反转录过程，可以将其RNA拷贝成DNA，并在宿主细胞内进行嵌入和复制。
这类病毒在生物学领域中具有重要的研究价值，也对我们理解疾病发展、进化原理以及基因工程提供了重要的思路和工具。
一、反转录病毒的发现反转录病毒的发现可以追溯到上世纪60年代初。
当时，美国研究人员发现了一种病毒，称为反转录病毒，它能够将其RNA转录成DNA，然后将该DNA插入宿主细胞的染色体中。
这一发现引发了科学界的巨大轰动，为后来的反向转录酶（也被称为反转录酶）的发现奠定了基础。
二、反转录病毒的结构和生命周期反转录病毒的结构包括病毒粒子和反向转录酶。
病毒粒子由外包膜、蛋白质壳和基因组RNA构成，其RNA中包含了编码反向转录酶的序列。
当病毒感染宿主细胞时，它会释放出基因组RNA和一些与其复制相关的酶。
在反转录病毒的生命周期中，首先，反转录酶通过RNA依赖的DNA聚合酶活性将病毒基因组RNA逆转录成DNA。
然后，这个DNA被插入宿主细胞染色体中，形成所谓的前瞻病毒的DNA。
接下来，在宿主细胞的复制和转录系统的辅助下，前瞻病毒DNA会被转录成多个mRNA分子，这些mRNA分子会进一步转化为新的病毒颗粒，从而形成新的感染和复制的循环。
三、反转录病毒的研究价值和应用反转录病毒在生物学研究领域具有广泛的应用和研究价值。
首先，它们对我们理解疾病的发展和机制提供了重要线索。
许多疾病，如艾滋病和白血病，都与反转录病毒感染密切相关。
通过对反转录病毒的研究，我们可以深入了解这些疾病的病因和发展机制，并为治疗这些疾病提供新的思路和方法。
其次，反转录病毒的研究还为基因工程和基因治疗领域提供了重要的工具和技术。
基因工程中常常需要将外源基因导入宿主细胞并进行表达，利用反转录病毒的转录和插入机制，可以实现高效、精确的基因导入和表达，从而为基因工程的研究和实践提供了重要的手段。
最后，反转录病毒也为生物界的进化提供了一种机制。
分子遗传学-反转录转座子
反转录转座子的分类和结构
类B型反转录转座子
由长末端重复序列和逆转录 酶组成，其反转录转座子的 逆转录酶在逆转录过程中会 产生缺失突变。
类C型反转录转座子
由长末端重复序列和逆转录 酶组成，其反转录转座子的 逆转录酶在逆转录过程中不 会产生缺失突变。
反转录转座子与人类疾病的关系
疾病风险
特定类型的反转录转座子插入到关键基因中可能导致疾病的发生和发展。
基因变异
反转录转座子的插入和扩增可能导致基因组中的新序列出现，并参与人类疾病的发生和遗传。
诊断与研究
反转录转座子可以作为一种重要的生物标志物，在疾病的诊断和个体的遗传研究中有重要价 值。
反转录转座子的研究方法和应用
3
扩增
宿主基因组内的反转录转座子可以通过复制扩增，进一步增加其拷贝数目。
反转录转座子在进化中的作用
1 遗传多样性
反转录转座子的插入和扩增会导致宿主基因组的变异，进而增加物种的遗传多样性。
2 基因功能变化
反转录转座子的插入可能影响周围基因的功能，引起新的表达模式和功能变化。
3 物种适应性
反转录转座子的插入可以为物种带来有利的突变，增强物种的适应性和生存能力。
类D型反转录转座子
由长末端重复序列和逆转录 酶组成，其反转录转座子在 逆转录过程中会调换序列的 顺序。
反转录转座子的传播机制
1
逆转录
反转录转座子的逆转录过程是其传播的重要步骤，逆转录酶能够将RNA转录成 DNA，并插入到宿主基因组中。
2
插入
一旦反转录转座子的DNA插入到宿主基因组中，它就可以被传给宿主的后代。
植物反转录转座子及其分子标记
植物反转录转座子及其分子标记王子成1，2李忠爱2邓秀新1（1华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室，湖北武汉，4300702 河南大学生命科学学院，河南开封，475001）摘要：反转录转座子（retrotransposon）是真核生物中一类可移动因子，可分为LTR反转录转座子和非LTR反转录转座子。
反转录转座子以高拷贝在植物界广泛分布，可以通过纵向和横向分别在世代之间和不同种之间进行传递，同一家族的反转录转座子具有高度的异质性. 在一些生物的和非生物的逆境条件下，反转录转座子的转录可以被激活。
由于反转录转座子的特点，使其作为一种分子标记得以应用。
S-SAP，IRAP，REMAP和RBIP等分子标记相继发展起来，在基因作图、生物遗传多样性与系统进化、品种鉴定等方面具有广泛的应用前景。
关键词反转录转座子，分子标记Plant retrotransposons and their molecular markersWang Zicheng1，2Li Zhongai2Deng Xuixin11 National Key Laboratory of Crop Genetic Improvement, Huazhong Agriculture university HubeiWuhan, 4300702 College of life science ,Henan University, Henan Kaifeng, 475001Abstract: Retrotransposons are a class of eukaryotic transposable elements, consisting of the long terminal repeat (LTR) and non-LTRretrotransposons. Retrotransposons are ubiquitous in the plant kingdom by high copy number and can be transmitted between generations by vertical transmission and between species by horizontal transmission. The same family retrotransposons presented highly heterogeneous populations in all higher plant genomes. Many of the plant retrotransposons are transcriptionally activated by various biotic and abiotic stress factors. Retrotransposons are used as molecular markers for their traits. S-SAP, IRAP, REMAP and RBIP are developed and will be applied widely in gene mapping, genetic biodiversity and phylogeny studies, and cultivar certification.Key words: retrotransposons molecular markers反转录转座子是广泛分布于真核生物中的一类可移动因子，因其转座需经过由RNA介导的反转录过程而得名。
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• 暴露出的3端与另一个RNA基因组的3端配对. • 合成继续进行, 其产物两端都产生重复序列, 重复结构为 U3-R-U5. • 当反转录酶利用DNA产物为模板合成互补链时, 发生相 似的链转移. • 链转换是重组过程中的拷贝选择机制的一个例子.
反转录病毒RNA末 端为同向重复序列, 游离的线性DNA为 长末端重复序列 (LTR), 原病毒 DNA(整合的病毒 DNA)两末端是各 少两个碱基的LTR.
RETROVIRUSES AND RETROPOSONS 反转录病毒和反转录转座子
17.1 引言
• 反转录病毒是一个RNA病毒, 具有将它的序列反转 录成DNA的能力. • 反转录转座子是一个通过RNA形式进行移动的转座 子; DNA被转录为RNA, 然后被反转录成DNA, 并被 插入基因组新的位点. 这与反转录病毒的不同之处 在于反转录转座子没有一个有传染能力的(病毒)形 式.
17.4 Viral DNA is generated by reverse transcription. 反转录产生病毒DNA.
• 病毒RNA的每一个末端都有短重复序列(R), 因而5和3 端分别称为R-U5和U3-R.
• tRNA引物结合到5端的100-200位点后, 反转录酶开始合 成. • 当酶到达末端, RNA的5端就降解, 接着露出DNA产物的 3端.
• 线性DNA被反转录病毒的整合酶直接插入到宿主染 色体上.
• 整合过程中, 反转录病毒序列的两端各丢失2个碱基 对.
整合酶是整合反 应中唯一需要的 酶, 整合过程中, 每个LTR丢失2bp 后被插入到靶 DNA的4bp重复 序列之间.
17.6 Retroviruses may transduce cellular sequences. 反转录病毒能转导细胞基因组序列.
反转录病毒和反转录 转座子的繁殖周期包 括从RNA到DNA的反 转录和从DNA到RNA 的转录这个交替过程. 只有反转录病毒能产 生感染性颗粒, 而反 转录转座子只在细胞 内进行活动.
17.2 The retrovirus life cycle involves transposition-like events. 反转录病毒生命 周期包括转座事件.
• 典型的反转录病毒有3条基因: gag, pol, env. • Gag和Pol蛋白是由基因组的全长转录物翻译而来的. • Pol蛋白的翻译需要核糖体来进行移码. • Env是由剪接过程产生的一种独立的mRNA翻译而来 的. • 三种蛋白质产物的每一种都可由蛋白酶加工产生出 多种蛋白质.
反转录病毒的表达产物为多聚蛋白质, 经过加工后才成为单一蛋白质.
• 反转录病毒有单链RNA基因组的两份拷贝. • 整合的原病毒是双链DNA序列. • 反转录病毒通过将其基因组反转录而产生原病毒.
反转录病毒生活周期 中, 病毒的RNA基因组 经反转录成为双链体 DNA, 然后双链体 DNA插入宿主的基因 组中, 接着, 已整合的 DNA再转录出病毒 RNA.
17.3 Retroviral genes codes for polyproteins. 反转录病毒基因编码多聚蛋白质.
在反转录过程中, 经过转换模板来 产生负链DNA.
正链DNA的合成 需要第二次跳跃.
在反转录酶释放其 模板并以新的模板 继续合成DNA时, 拷贝选择重组就会 发生.
17.5 Viral DNA integrates into the chromosome. 病毒DNA整合到染色体中.
• 原病毒DNA在染色体上的组织与转座子相同, 在靶 位点, 原病毒的两侧都有短同向重复序列.
• 细胞RNA序列代替反转录病毒RNA的部分序列, 这种 重组事件会产生转化反转录病毒.
复制缺陷型转化 病毒的一段序列 被一段宿主序列 替换, 这种病毒 可以在一个功能 正常的辅助病毒 帮助下完成复制.
通过病毒基因组的整合 和缺失, 产生一个融合 的病毒-细胞转录物, 它 能被包装到正常的病毒 RNA基因组, 从而产生 了复制缺陷型病毒. 非 同源重组是产生缺陷型 的转化基因组所必需的.