2) РНК-зависимой РНК-полимеразой
3) ДНК-зависимой ДНК-полимеразой
4) РНК-зависимой ДНК-полимеразой (+)
Обратная транскрипция — это синтез цепи ДНК на матрице РНК. Реакцию катализирует РНК-зависимая ДНК-полимераза, или обратная транскриптаза. Фермент присоединяет дезоксирибонуклеотиды к растущей цепи ДНК в направлении 5′→3′, используя комплементарность оснований; для начала синтеза необходим праймер со свободной 3′-гидроксильной группой.
Наиболее полно этот механизм изучен у ретровирусов, где обратная транскриптаза образует ДНК-копию вирусной РНК, а затем участвует в формировании двухцепочечной ДНК, интегрируемой в геном клетки-хозяина. Многие вирусные обратные транскриптазы дополнительно обладают РНКазной H-активностью, расщепляющей РНК в составе гибрида РНК–ДНК. В лабораторной генетике этот принцип используется при синтезе комплементарной ДНК (кДНК) по матричной РНК перед проведением ОТ-ПЦР и анализом экспрессии генов.
Остальные классы полимераз используют иные типы матриц или синтезируют другой нуклеиновокислотный продукт. Поэтому определяющим признаком правильного ответа является направление переноса генетической информации РНК → ДНК , а не последующая амплификация кДНК, которая выполняется уже ДНК-зависимой ДНК-полимеразой.
| Фермент | Матрица | Продукт | Основная биологическая роль или применение |
|---|---|---|---|
| РНК-зависимая ДНК-полимераза | РНК | ДНК | Обратная транскрипция у ретровирусов, синтез кДНК в ОТ-ПЦР |
| ДНК-зависимая РНК-полимераза | ДНК | РНК | Транскрипция генов с образованием мРНК, рРНК и тРНК |
| РНК-зависимая РНК-полимераза | РНК | РНК | Репликация РНК-геномов многих РНК-содержащих вирусов |
| ДНК-зависимая ДНК-полимераза | ДНК | ДНК | Репликация генома и амплификация кДНК на этапе ПЦР |
| Теломераза | Собственная РНК в составе ферментного комплекса | ДНК | Специализированная РНК-зависимая ДНК-полимераза, удлиняющая теломерные последовательности |
В диагностических методиках качество обратной транскрипции определяет полноту представления РНК в библиотеке кДНК или амплификационной пробе. Для контроля возможной контаминации геномной ДНК применяют реакции без обратной транскриптазы и праймеры, перекрывающие экзон-экзонные соединения. Следовательно, ферментативная основа этапа РНК → ДНК является ключевым критерием выбора правильного ответа.