逆转录酶

  逆转录酶以DNA为模板、在RNA聚合酶（依赖于DNA的RNA聚合酶）的催化下合成RNA的过程称为转录。以RNA为模板在逆转录酶（依赖于RNA的DNA聚合酶）催化下合成DNA的过程称为逆转录。原核生物的基因序列是连续的，比较容易被识别和克隆。真核生物的基因要复杂得多，在DNA分子中的序列常常被插入了若干个内含子（in- tron）而不连续，这给基因的识别、克隆和表达带来了极大的困难。1970年，Baltimore小组和Temin小组的科学家同时发现了逆转录酶，逆转录酶被逆转录病毒（retrovirus）RNA所编码，在逆转录病毒的生活周期中，负责将病毒RNA逆转录成互补的DNA（cDNA），进而形成双螺旋的DNA，并整合到宿主细胞的染色体DNA中。逆转录酶打破了中心法则，使真核细胞基因的制备成为可能。

  在实现了三大理论发现和完成了三大技术发明后，基因工程诞生的条件已基本成熟。1972年，斯坦福大学的Berg等人在世界上第一次成功地实现了DNA体外重组。他们使用限制性内切酶Eco R I在体外对猿猴病毒SV40的DNA和λ噬菌体的DNA分别进行酶切，再用T4DNA连接酶把两种酶切的DNA片段连接起来，获得了重组的DNA分子。1973年，斯坦福大学的Cohen等人进行了体外重组DNA实验并成功地实现了细菌间性状的转移。他们将大肠杆菌的抗四环素（TCr）质粒pSC101和抗新霉素（Ner）及抗磺胺（Sr）的质粒R6-3，在体外用限制性内切酶Eco R I切割，再连接成新的重组质粒，然后转化到大肠杆菌中。结果在含四环素和新霉素的平板中，筛选出了抗四环素和抗新霉素的重组菌落，即表型为TCrNer的菌落。这是人类历史上第一次有目的地进行基因重组实验，是第一个实现重组体转化的成功例子。基因工程从此诞生，许多科学家将1973年称为基因工程元年。

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