RNA複製

RNA複製是以RNA為模板合成RNA的過程，是除了逆轉錄病毒以外的其他RNA病毒的複製方式。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後，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。

基本介紹

• 中文名：RNA複製
• 外文名：RNA replication
• 含義：生物界RNA合成的主要方式
• 形式：在RNA指導的下合成RNA分子
• 催化劑：RNA聚合酶

RNA複製酶（RdRp）

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。

複製

病毒RNA的複製

病毒RNA進入宿主細胞後，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，合成蛋白質。

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)：以雙鏈RNA中的(-)RNA為模板合成(+)RNA，以(+)RNA為模板合成蛋白質，以(+)RNA為模板合成雙鏈RNA，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。

前三種都需要用到RNA複製酶，第四種需要的是逆轉錄酶。

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）。

轉錄與逆轉錄

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。逆轉錄也是從RNA的一個特定位置開始的，以RNA分子中的一條鏈為模板，在逆轉錄酶的作用下，以四種脫氧核苷酸為原料，合成方向仍是5'→3'，完成cDNA的合成。

大腸桿菌的RNA聚合酶由五個亞基構成,α2ββ'構成核心酶，再加上σ因子是全酶。RNA聚合酶識別並特異結合的DNA一段區域叫做啟動子，啟動子的序列中一10區和一35區很保守，決定了啟動子的強度是轉錄正確起點的關鍵，真核生物中位於--20的TATA盒和--70--110區域的元件是控制真核生物RNA的轉錄的關鍵。真核生物的RNA聚合酶有Ⅰ、Ⅱ、ⅢTMtn幾種，它們分別催化rRNA、mRNAt、tRNA Usn RNA、tRNA、以及線粒體RNA的合成。轉錄作用停止於DNA模板的終止信號，蛋白質ρ因子可識別此信號，終止區常常轉錄出一段反向重複序列。

轉錄生成的RNA分子為前體RNA，必須經過必在的加工修飾，才能成為有功能的RNA分子，但真核生物的RNA轉錄後加工修飾比原核生物複雜的多。原核生物轉錄生成的mRNA屬於多順反子形式，由於原核生物沒有核膜，轉錄與翻譯的過程沒有明顯的屏障。而真核生物轉錄生成的mRNA為單順反子，而且具有複雜的轉錄加工修飾，包括5’端加幅，3’端加尾，剪下內含子，連線外顯子等等，人們在研究rRNA前體的加工過程中發現了具有催化作用的RNA分子，稱為酶RNA，從而打破了酶的本質是蛋白質的傳統觀念。