معلومة

تكامل الحمض النووي ضد التكامل العكسي

تكامل الحمض النووي ضد التكامل العكسي


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

يؤسفني أن أزعجني بهذا السؤال (أدرس علم الوراثة لساعات قليلة تقريبًا ، لأنني بحاجة إلى فهم بياناتي) وأشعر بالحيرة حقًا بشأن هذين المصطلحين ، لأنني لا أعرف ما إذا كانت الكتب تستخدم كلمة "عكسي" بشكل متداخل أو ما يجري هنا.

المشكلة الرئيسية التي أنا في حيرة من أمري هي الكلمات التكامل العكسي و التكامل من اثنين من خيوط الحمض النووي. بما أنني أعلم أن الخيوط تعمل في اتجاهات معاكسة وأن خيطي DNA مكملان لبعضهما البعض: أي أن تسلسل ACTCTG مكمل لـ TGAGAC والعكس صحيح.

لكن سؤالي هو: نوعان من خيوط الحمض النووي العكسي مكملان لبعضهما البعض؟ لأنني على الأقل في كتابين قرأت أن هناك شريطين من الحمض النووي. ولكن إذا كنت سأطبقه على المثال السابق واستخدمت الارتداد ، فلن أستطيع الوصول إلى خيلتي الأخرى بأي حال من الأحوال. هل كلمة عكس في هذا السياق تستخدم كـ antiparalel (5 '- 3' و 3 '- 5') أم أنني أفتقد شيئًا وصحيح أنه إذا أخذت خيط الحمض النووي بالكامل ، يمكنني استخدام مكمل وعكسه وسيحدث ذلك كن حبلي الآخر؟

مرة أخرى ، يؤسفني أن أطرح هذا السؤال الأساسي حقًا ، لكني في حيرة من أمري بشأن هذه الشروط. يوم جميل للجميع وشكرا إذا كان لدى شخص ما الوقت للإجابة على سؤالي.


أوافق على أن التعريفات يمكن أن تكون مربكة إلى حد ما عند مواجهتها لأول مرة. يحتوي كل نوكليوتيد على مكمل A-T و C-G. لكن خيط DNA يكون مكملًا عكسيًا لأنه عند محاذاته من 5 "-> 3" ، فإنها ليست (بالضرورة) مكملة.
على سبيل المثال:
حبلا DNA 5 '-ATCCGG-3'
مكمل 3'-TAGGCC-5 '
عكس 5'-CCGGAT-3 '

نظرًا لأننا نريد كتابة كل التسلسلات في نفس الاتجاه ، يجب أن نسمي الشريط التكميلي العكسي


تكامل الحمض النووي ضد التكامل العكسي - علم الأحياء

عكس و / أو استكمال تسلسل الحمض النووي. تسلسلات منفصلة مع خط إرجاع. سيتبع التكامل اتفاقية IUPAC.
التنكسات IUPAC

يتمركزاسمتمثيل القواعدقاعدة مكملة
أعدنينأتي
تيثيميدينتيأ
يويوريدين (RNA فقط)يو أ
جيجوانيدينجيج
جسيتيدينججي
صبيريميدينسي تير
ربورايناي جيص
سقوي (3 عقود)G جس*
دبليوضعيف (2Hbonds)فيW *
ككيتوالقاطرةم
مامينوأ جك
بلا أسي جي تيالخامس
دليس جايه جي تيح
حلا زيمثلد
الخامسلا T / Uأ سي جيب
نمجهولأ سي جي تين
المصدر: http://hornet.bio.uci.edu/

hjm / projects / tacg / (لم يعد متصلًا بالإنترنت)

* بفضل Joost Kolkman من Maxygen الذي أشار إلى أن revcomp (S) = S و revcomp (W) = W في المصدر أعلاه (لم يعد متصلًا بالإنترنت) ، كان revcomp (S) هو W والعكس صحيح ، وهذا غير صحيح. كنت أعرف ذلك ولكن لم أتحقق منه.


فهم BLAST و RNA التكميلي العكسي ، ومناقشة القيادة المستقبلية لـ miRcore

خلال اجتماع 24 مارس ، تم تقديم الأعضاء إلى BLAST ، أداة البحث عن المحاذاة المحلية الأساسية (https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi). كان التركيز على استخدام Nucleotide BLAST لمطابقة تسلسل RNA من نوع ملف يسمى FASTA إلى تسلسلات RNA في قاعدة بيانات NCBI. تحتوي ملفات FASTA على اسم لكل تسلسل وترتيب النيوكليوتيدات في التسلسل. يمكن نسخ خطوط من ملف FASTA في BLAST ، والتي ستوفر ملخصًا مرئيًا للمطابقات التي تم العثور عليها لتسلسل الإدخال. كما يسرد معلومات عن كل تطابق تسلسلي فردي. خلال الاجتماع ، تمت مراجعة مفهوم تسلسل الحمض النووي التكميلي العكسي ، من أجل شرح سبب تسمية بلاست لبعض التطابقات المتسلسلة على أنها "زائد / زائد" وغيرها على أنها "زائد / ناقص". يحتوي الحمض النووي على شريطين (وهو حلزون مزدوج) يسيران في اتجاهين متعاكسين. خصلة واحدة تسمى الخصلة "الإيجابية" ، والأخرى "سلبية". الحمض النووي له نهاية 5 ونهاية 3. عندما يتم نسخ الحمض النووي الريبي من الخيط الموجب ، سيتم نسخه من الطرف 3 إلى نهاية 5 من الحمض النووي. سوف تتطابق نهاية 5 من RNA مع الطرف 3 من الحمض النووي ، والعكس صحيح. يذهب RNA في يعكس الاتجاه مقارنةً بالحمض النووي ، لكن أزواج قاعدته لا تزال متطابقة (مثل G إلى C). سيكون الحمض النووي الريبي التكميلي العكسي لتسلسل الحمض النووي الموجب متطابقًا مع تسلسل الحمض النووي الخيطي السالب المقابل. على سبيل المثال أدناه ، فإن الحمض النووي الريبي التكميلي العكسي للخيط الموجب ، الذي يُقرأ من نهاية 5 ، سيكون CAUCCU. . . مثل الخيط السلبي ، فقط مع استبدال حرف T بـ U's.

يجد بلاست جميع المطابقات التي يعرفها ، من كل من DNA و RNA الموجب والسالب ، وهذا يفسر سبب كون بعض التطابقات زائد / زائد والبعض الآخر زائد / ناقص. ومع ذلك ، هناك عنصر آخر من التعقيد وهو أن الحمض النووي الريبي تتم معالجته عن طريق إزالة الأجزاء ، أي الإنترونات. لذلك ليس كل الحمض النووي الريبي الذي تم نسخه مبدئيًا من الحمض النووي يجعله في المنتج النهائي للحمض النووي الريبي. اعتمادًا على الإنترونات التي تمت إزالتها من RNA ، يمكن إنشاء "أشكال إسوية" مختلفة (إصدارات). تسمى عملية تكوين الأشكال الإسوية عن طريق معالجة الحمض النووي الريبي بطريقة مختلفة "التضفير البديل". يجد BLAST العديد من التطابقات المختلفة لإدخال تسلسل RNA والتي قد تكون مختلفة قليلاً ، أو بها فجوات ، بسبب الربط البديل.

صورة: في رقم 2 ، "معالجة RNA" ، الحلقات الزرقاء التي تمت إزالتها من pre-mRNA الأحمر هي الإنترونات.
صورة من عروض شرائح المعسكر الصيفي miRcore.

واختتم الاجتماع بمقترحات من الأعضاء حول كيفية تحديد قيادة miRcore في المستقبل ، وما هي الصفات التي يجب أن يتمتع بها قائد miRcore الجيد. اقترح الأعضاء مزيجًا من عمليات التقديم والانتخاب من أجل اختيار القادة والمؤهلات مثل الخبرة والحضور ، وبالطبع التعاطف. علق البعض على أن قائمة الصفات القيادية الجيدة التي تم إنشاؤها في الاجتماع تضمنت سمات متعارضة مع بعضها البعض (كونك حازمًا في مقابل كونك متفتح الذهن) ، لكنهم وافقوا على أن الشخصية كانت عاملاً محددًا مهمًا للقيادة الجيدة. لا يزال النقاش مفتوحًا ، حيث يحدد miRcorers اتجاه منظمتهم في السنوات القادمة.


تكامل الحمض النووي ضد التكامل العكسي - علم الأحياء

مطلوب الاشتراك في J o VE لعرض هذا المحتوى. ستتمكن من رؤية أول 20 ثانية فقط.

يتوافق مشغل الفيديو JoVE مع HTML5 و Adobe Flash. المتصفحات القديمة التي لا تدعم HTML5 وبرنامج ترميز الفيديو H.264 ستظل تستخدم مشغل فيديو يعتمد على Flash. نوصي بتنزيل أحدث إصدار من Flash هنا ، لكننا ندعم جميع الإصدارات 10 وما فوق.

إذا لم يساعد ذلك ، فيرجى إخبارنا بذلك.

تحتوي كل خلية في الجسم تقريبًا على نفس الحمض النووي ، ولكن أنواعًا مختلفة من الخلايا ، مثل الخلايا العصبية وخلايا العضلات ، تعبر عن جينات مختلفة لأن جينات معينة فقط يتم نسخها إلى مرسال RNA ، أو mRNA ، في كل خلية. في المختبر ، يمكن استخدام mRNAs كقالب لتجميع الحمض النووي التكميلي (cDNA) لدراسة التعبير الجيني. تتمثل إحدى الطرق الشائعة في استخراج الحمض النووي الريبي من الخلايا ، ثم عزل الحمض النووي الريبي من الأنواع الأخرى من الحمض النووي الريبي ، مثل الحمض النووي الريبي أو نقل الحمض النووي الريبي ، عن طريق تمرير العينة على عمود من الخرزات مع امتدادات من نيوكليوتيدات الثايمين المرفقة.

هذه ترتبط بذيل poly-A ، وهي سلسلة من نيوكليوتيدات الأدينين موجودة بشكل خاص على الأطراف الثلاثة الأولية من mRNA حقيقية النواة. الأنواع الأخرى من الحمض النووي الريبي لا ترتبط وتتلاشى.

بعد عزل mRNA ، يتم ربط مادة poly-T التمهيدية بذيل poly-A ، مما يوفر نقطة انطلاق لإنزيمات النسخ العكسي لنسخ cDNA أحادي الجديلة من mRNA. ثم يتم إضافة المواد الكيميائية ، مثل إنزيمات RNase ، لتحطيم الحمض النووي الريبي.

تُستخدم إنزيمات بوليميراز الحمض النووي بعد ذلك لتخليق خيط مكمل لـ cDNA ، مما ينتج عنه cDNA مزدوج الشريطة ، والذي يمكن إدخاله في ناقل بكتيري أو فيروسي واستخدامه في أبحاث البيولوجيا الجزيئية.

15.13: الحمض النووي التكميلي

ملخص

الجينات التي يتم نسخها إلى الرنا المرسال (mRNA) هي فقط الجينات النشطة أو المعبر عنها. لذلك ، يمكن للعلماء استخراج mRNA من الخلايا لدراسة التعبير الجيني في الخلايا والأنسجة المختلفة. يحول العالم mRNA إلى DNA تكميلي (cDNA) عن طريق النسخ العكسي. نظرًا لأن mRNA لا يحتوي على إنترونات (مناطق غير مشفرة) وتسلسلات تنظيمية أخرى ، فإن cDNA و mdashunlike DNA & mdashalso يسمح للباحثين بتحديد تسلسل الأحماض الأمينية للببتيد المشفر بواسطة الجين مباشرة.

توليف (كدنا)

يمكن إنشاء cDNA بعدة طرق ، ولكن الطريقة الشائعة هي استخراج الحمض النووي الريبي الكلي من الخلايا أولاً ، ثم عزل الحمض النووي الريبي من الأنواع الأكثر شيوعًا و mdashtransfer RNA (tRNA) والريبوزومي (rRNA). يحتوي mRNA الناضج على ذيل بولي (A) وسلسلة mdasha من نيوكليوتيدات الأدينين و mdashadded إلى نهايته 3 & rsquo ، في حين أن الأنواع الأخرى من RNA لا تفعل ذلك. لذلك ، يمكن ربط سلسلة من نيوكليوتيدات الثايمين (oligo-dTs) بركيزة مثل عمود أو خرز مغناطيسي ، على وجه التحديد زوج قاعدي مع ذيول بولي (A) من الرنا المرسال. بينما يتم التقاط mRNA مع ذيل بولي (A) ، يتم غسل الأنواع الأخرى من الحمض النووي الريبي بعيدًا.

بعد ذلك ، يتم استخدام إنزيم بوليميراز DNA و mdasha للنسخ العكسي من الفيروسات القهقرية و [مدشيس] لتوليد [كدنا] من الرنا المرسال. نظرًا لأنه ، مثل معظم بوليميرات الحمض النووي ، يمكن للنسخة العكسية أن تضيف النيوكليوتيدات فقط إلى الطرف 3 و rsquo من السلسلة ، تتم إضافة بولي (T) التمهيدي لربط ذيل بولي (A) لتوفير نقطة انطلاق لتوليف (كدنا). ينتهي حبلا cDNA في حلقة دبوس الشعر. ثم يتحلل الحمض النووي الريبي و [مدش] بشكل شائع مع المعالجة القلوية أو إنزيمات RNase و [مدش] يترك [كدنا] أحادي الجديلة سليمة.

ثم يتم تصنيع خيط DNA ثانٍ مكمل لـ cDNA بواسطة DNA polymerase & mdashoften باستخدام حلقة دبوس الشعر من خيط cDNA الأول أو قطعة مقطوعة من mRNA كأساس.

يمكن إدخال cDNA مزدوج الشريطة الناتج في ناقلات بكتيرية أو فيروسية واستنساخه باستخدام تقنيات البيولوجيا الجزيئية القياسية. مكتبة (كدنا) و [مدش] تمثل جميع الرنا المرسال في الخلايا أو الأنسجة ذات الأهمية و [مدش] يمكن أيضا أن يتم بناؤها لمزيد من البحث.

صل ، ليزلي أ. & ldquo ثورة التكنولوجيا الحيوية: تفاعل البوليميراز المتسلسل واستخدام النسخ العكسي لاستنساخ الجينات المعبر عنها. & rdquo تعليم الطبيعة 1 ، لا. 1 (2008): 94. [المصدر]


افكار اخيرة

نشكرك على قراءة هذا الجزء المميز من النسخة الجديدة المطبوعة مسبقًا "البنى المحسنة لإنتاج الحمض النووي المرن باستخدام retrons عبر ممالك الحياة" من مختبر شيبمان في معاهد جلادستون في سان فرانسيسكو. إذا كانت فكرة أن تصبح منشئ أداة جزيئية تبدو أكثر إثارة من تحسين أرباح الإعلانات ، فيجب أن تفكر في التقدم للعمل مع Shipman Lab! تبحث المجموعة الشابة عن أعضاء جدد ، وهذه فرصة للدخول في الطابق الأرضي مع مختبر يقوم ببعض الأعمال الأكثر إثارة وابتكارًا في مجال البيولوجيا التركيبية.

إذا كنت قد استمتعت بقراءة هذا وكنت مهتمًا بالحصول على تمييز جديد الوصول المفتوح ورقة في بريدك الوارد كل يوم أحد ، يجب أن تفكر في الاشتراك:

إذا كنت تعتقد أن شخصًا ما تعرفه سيستمتع أيضًا بهذا المنشور ، فيرجى مشاركته معهم:

هذه النشرة الإخبارية يمكن أن تنمو فقط بدعمك. هذا كل شيء لهذا الأسبوع ، أتمنى لك يومًا رائعًا!

من الواضح أن هذا تصنيف مبسط ، ولكن يمكن أن يكون سؤالًا مثيرًا للاهتمام يجب مراعاته. أحد البرامج البحثية المثيرة حقًا التي تتمحور حول البروتين هو برنامج محمد القريشي ، الذي بدأ للتو مختبرًا جديدًا في كولومبيا برؤية جريئة لمحاكاة خلية بدقة هيكلية بحلول عام 2050. مثل هذه "البيولوجيا الهيكلية للخلية" على مستوى الأنظمة ستكون مذهلة للرؤية .

الورقة عبارة عن "إعادة هيكلة العاثية T7" من معمل Endy. هذا مثال تعسفي ، ولن أفصل تاريخ البيولوجيا التركيبية ، أو لغات البرمجة القائمة على الحمض النووي ، أو مجال حوسبة الحمض النووي بالكامل.


تبديل القالب بواسطة النسخ العكسي للمجموعة الثانية intron: التحليل الكيميائي الحيوي والآثار المترتبة على RNA-seq

تختلف النسخ العكسية (RTs) المشفرة بواسطة intron للمجموعة المتنقلة II وغيرها من العناصر غير الرجعية LTR عن RTs الفيروسية في القدرة على تبديل القالب من 5 'نهاية قالب واحد إلى نهاية 3' آخر دون وجود مسبقًا التكامل بين المتبرع والمستقبل الأحماض النووية. هنا ، استخدمنا قدرة مجموعة intron RT المقاومة للحرارة من المجموعة II (TGIRT GsI-IIC RT) للتبديل المباشر للقالب من قالب RNA الاصطناعي / الدوبلكس التمهيدي للحمض النووي الذي له إما نهاية حادة أو نهاية متراكبة 3'-DNA لإنشاء حركة حركية كاملة إطار للتفاعل وتحديد الظروف التي تلتقط بكفاءة أكبر RNAs أو DNAs المستقبلة. معدل وسعة تبديل القالب مثاليان من الدوبلكس البادئ ذي النوكليوتيدات المفردة 3'-DNA المتراكمة المكملة للنيوكليوتيدات 3 'من RNA المستقبلي ، مما يشير إلى دور للنيوكليوتيدات غير القوالب إضافة للنيوكليوتيدات التكميلية إلى الطرف 3' من (كدنا) توليفها من قوالب طبيعية. تعمل أطوال 3’-DNA الأطول على تقليل معدل تبديل القالب بشكل تدريجي ، حتى عندما تكون مكملة للنهاية 3 لقالب المستقبل. إن الاعتماد على زوج أساسي واحد مع النوكليوتيدات 3 للمستقبل جنبًا إلى جنب مع التمييز ضد عدم التطابق والتجهيزية العالية للإنزيم يتيح تخليق نسخ الحمض النووي كاملة الطول للأحماض النووية بدءًا مباشرة من نهايتها الثلاثة. نناقش الوظائف البيولوجية المحتملة لنشاط تبديل القالب للمجموعة الثانية intron وغيرها من العناصر RTs غير الرجعية LTR ، بالإضافة إلى تحسين هذا النشاط لإضافة المحول في RNA-and DNA-seq.


ملخص

  1. يتوفر عدد قليل نسبيًا من عوامل العلاج الكيميائي المضادة للفيروسات حاليًا وهي فعالة إلى حد ما فقط ضد عدد قليل من الفيروسات المحدودة.
  2. تشبه العديد من العوامل المضادة للفيروسات جزيئات نيوكليوسيدات الحمض النووي الطبيعية وتعمل عن طريق تثبيط تخليق الحمض النووي الفيروسي.
  3. بعض العوامل المضادة للفيروسات هي مثبطات الأنزيم البروتيني التي ترتبط بالبروتياز الفيروسي وتمنعه ​​من شطر البروتينات الطويلة من الجينات متعددة الكريات إلى بروتينات أساسية للبنية والوظيفة الفيروسية.
  4. بعض العوامل المضادة للفيروسات هي مثبطات دخول تمنع الفيروس من الارتباط بالخلية المضيفة أو دخولها.
  5. تتوفر العوامل المضادة للفيروسات لعدد قليل فقط من الفيروسات ، بما في ذلك بعض فيروسات الأنفلونزا وفيروسات الهربس والفيروسات المضخمة للخلايا وفيروسات التهاب الكبد C وفيروس نقص المناعة البشرية.
  6. تم إنتاج بعض السيتوكينات الإنترفيرون بواسطة تقنية الحمض النووي المؤتلف ويستخدم العديد منها في بعض أنواع العدوى الفيروسية الشديدة.

250+ أعلى MCQs في النسخ العكسي PCR والإجابات

أسئلة الاختيار من متعدد في البيولوجيا الجزيئية حول "التناسخ العكسي PCR".

1. ينتج إنزيم المنتسخة العكسية DNA من RNA.
أ. صحيح
ب خطأ

الجواب: ب
التفسير: إنتاج الحمض النووي من الحمض النووي الريبي هو عملية النسخ العكسي. لن يكون إنتاج الحمض النووي مثل الجين الأصلي تمامًا لأنه سيفتقر إلى الإنترونات حيث يتم تحويله من الحمض النووي الريبي. يتم تسهيل هذا التفاعل عن طريق إنزيم المنتسخة العكسية ويعرف الحمض النووي المتشكل بهذه الطريقة باسم الحمض النووي التكميلي أو (كدنا).

2. أي مما يلي يعمل كأول جهاز تمهيدي في RT - PCR للحمض النووي الريبي حقيقي النواة؟
أ. أوليجو أ
B. Oligo T.
سي أوليجو جي
D. Oligo سي

الجواب: ب
شرح: جميع RNAs لها بولي - ذيل يضاف إلى نهايته 3 مثل تعديل ما بعد النسخ. وهكذا ، أثناء النسخ العكسي ، يتم استخدام ذيل poly - A كقالب قالب وبادئ أولي لـ oligo T الذي يستخدم لتخليق حبلا cDNA.

3. في RT - PCR ، يضيف إنزيم deoxynucleotydil transferase رواسب poly - G في __________
A. 5 'نهاية RNA
ب. 3 'نهاية RNA
3 'نهاية (كدنا)
D. 5 'نهاية (كدنا)

الجواب: ج
شرح: أثناء تخليق الخيط التكميلي لجزيء cDNA ، تكون نهايته 3 غير معروفة. وبالتالي لا يمكن تشكيل أي مادة أولية يمكنها تجميع خيوطها التكميلية. هنا يضيف إنزيم deoxynucleotydil transferase رواسب poly - G في 3 'نهاية cDNA بحيث يمكن استخدام oligo C التمهيدي لتركيب خصلة تكميلية.

4. يتم هضم mRNA خلال RT-PCR بواسطة إنزيم ____________
A. نوكلياز خارجي
B. RNase H.
سي. بال 31
نوكلياز داخلي

الجواب: ب
التفسير: كلا من نوكلياز خارجي و نوكلياز داخلي يقيدان شظايا DNA و Bal 31 هو نوع من نوكلياز خارجي. يجلب RNase H هضم mRNA أثناء RT - PCR.

5. كم عدد البادئات المستخدمة في عملية تضخيم النسخ العكسي؟
أ 1
ب 2
ج 3
د 4

الجواب: ب
التفسير: يستخدم التمهيدي الأول لـ oligo - T أثناء النسخ العكسي لـ mRNA إلى cDNA. ينتج cDNA عن جزيء واحد تقطعت به السبل ، وبالتالي فإن تركيب خيوطه التكميلية ضروري. تتم إضافة ذيل بولي G / C إلى نهايته 3 ، وبالتالي يتم استخدام التمهيدي الثاني ضد ذيل بولي G / C لتوليف مزدوج cDNA.

6. من أي كائن حي يتم عزل إنزيم المنتسخة العكسية؟
A. البكتيريا
B. الفطريات
C. فيروس
D. البريونات

الجواب: ج
شرح: بعض الفيروسات لديها الحمض النووي الريبي كمادة وراثية. تحمل هذه الفيروسات بروتينًا إضافيًا لتخليق cDNA بحيث يمكن دمجه بكفاءة في كروموسوم المضيف. هذا الإنزيم الذي تستخدمه الفيروسات هو نسخة عكسية. ومن أمثلة هذه الفيروسات الفيروسات القهقرية ، وفيروس الورم الحليمي البشري ، وما إلى ذلك.

7. توفر مكتبة (كدنا) مزايا عديدة عن RT-PCR.
أ. صحيح
ب خطأ

الجواب: ب
التفسير: استخدام التمهيدي المحدد 5 'يزيل خطر تضخيم cDNAs الجزئي. وبالتالي فإن الإجراء حساس للغاية بحيث يمكن استخدام إجمالي الحمض النووي الريبي الخلوي لـ RT-PCR ، وخطوة فصل mRNA غير ضرورية. وبالتالي ، يوفر RT - PCR العديد من المزايا مقارنة بمكتبة (كدنا) لعزل جين معين بشرط توفر معلومات كافية.

8. ________________ هو تعديل لـ RT - PCR.
A. تمديد تداخل PCR
B. عكس PCR
ج- تسلسل الدورة الحرارية PCR
D. العرق


النسخ العكسي (توليف (كدنا))

ينتج توليف الحمض النووي من قالب RNA ، عبر النسخ العكسي ، DNA تكميليًا (cDNA). تستخدم النسخ العكسية (RTs) قالب RNA وبادئ قصير مكمل للنهاية 3 من RNA لتوجيه توليف أول حبلا cDNA ، والتي يمكن استخدامها مباشرة كقالب لتفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR). يتيح هذا المزيج من النسخ العكسي و PCR (RT-PCR) اكتشاف الحمض النووي الريبي منخفض الوفرة في عينة ، وإنتاج cDNA المقابل ، وبالتالي تسهيل استنساخ جينات النسخ المنخفضة. وبدلاً من ذلك ، يمكن صنع أول جديلة (كدنا) مزدوج الشريطة باستخدام DNA Polymerase I و DNA Ligase. يمكن استخدام نواتج التفاعل هذه للاستنساخ المباشر بدون تضخيم. في هذه الحالة ، مطلوب نشاط RNase H ، إما من RT أو من الخارج.

تتوفر العديد من RTs من الموردين التجاريين. إن النسخ العكسي لفيروس الأرومة النقوية للطيور (AMV) وفيروس مولوني مورين اللوكيميا (M-MuLV ، MMLV) هو النسخ العكسية المنتظمة التي تستخدم بشكل شائع في سير عمل البيولوجيا الجزيئية. ينقص M-MuLV Reverse Transcriptase 3 & amp ؛ الحاد و rarr 5 & amp ؛ نشاط نوكلياز خارجي حاد. يعتبر ProtoScript & reg II Reverse Transcriptase عبارة عن نسخة عكسية M-MuLV مؤتلفة مع انخفاض نشاط RNase H وزيادة ثبات الحرارة. يمكن استخدامه لتجميع أول حبلا (كدنا) في درجات حرارة أعلى من النوع البري M-MuLV. يكون الإنزيم نشطًا حتى 50 درجة مئوية ، مما يوفر خصوصية أعلى ، وإنتاجية أعلى من (كدنا) والمزيد من منتج (كدنا) كامل الطول ، يصل طوله إلى 12 كيلو بايت.

يعمل استخدام RTs المصممة هندسيًا على تحسين كفاءة تكوين المنتج كامل الطول ، مما يضمن اكتمال نسخ الطرف 5 من نسخة mRNA ، وتمكين انتشار وتوصيف نسخة مؤمنة من الحمض النووي لتسلسل الحمض النووي الريبي. يمكن أن يكون استخدام RTs الأكثر ثباتًا بالحرارة ، حيث يتم إجراء التفاعلات عند درجات حرارة أعلى ، مفيدًا جدًا عند التعامل مع RNA الذي يحتوي على كميات عالية من البنية الثانوية.

للمساعدة في مقارنة كواشف RTs و cDNA Synthesis المتاحة ، قم بعرض مخطط اختيار RT / cDNA Synthesis الخاص بنا.

اختر النوع:

هذا المنتج مغطى بواحدة أو أكثر من براءات الاختراع والعلامات التجارية و / أو حقوق النشر المملوكة أو الخاضعة لسيطرة New England Biolabs، Inc (NEB).

بينما تقوم NEB بتطوير منتجاتها والتحقق منها لتطبيقات مختلفة ، فإن استخدام هذا المنتج قد يتطلب من المشتري الحصول على حقوق ملكية فكرية إضافية لطرف ثالث لتطبيقات معينة.

لمزيد من المعلومات حول الحقوق التجارية ، يرجى الاتصال بفريق تطوير الأعمال العالمية في NEB على [email protected]

هذا المنتج مخصص لأغراض البحث فقط. هذا المنتج غير مخصص للاستخدام لأغراض علاجية أو تشخيصية في البشر أو الحيوانات.


الجزء 2: الإصدار الموسع: اكتشاف النسخة العكسية

00: 00: 1420 مرحبًا.
00: 00: 1520 أنا ديفيد بالتيمور.
00: 00: 1620 أنا أستاذ في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا - Caltech.
00: 00: 2302 وأنا هنا لأتحدث عن الفيروسات.
00: 00: 2516 لقد عملت على الفيروسات ، الآن ، لأكثر من 50 عامًا.
00: 00: 3014 وأجدهم رائعين.
00: 00: 3420 وسأركز على فيروس نقص المناعة البشرية لأنه الفيروس الذي يعرفه معظم الناس.
00: 00: 4114 وهي بالطبع كارثة القرنين العشرين والحادي والعشرين.
00: 00: 4706 لذلك ، أسمي الفيروسات مملكة منفصلة للعالم الحي.
00: 00: 5112 إنها ليست مملكة حقًا ، لكنها مختلفة تمامًا عن أي كائن حي آخر
00: 00: 5713 يجب اعتبارهما منفصلين جدًا.
00: 00: 5927 إنها صغيرة جدًا.
00: 01: 0200 يمكنهم فقط تكرار أنفسهم من خلال اختراق الخلايا الحية وتحويل
00: 01: 0924 أنشطة الخلايا نحو الأطراف التي تمليها جينات الفيروس.
00: 01: 1617 وبالتالي فهي تلزم طفيليات خلوية.
00: 01: 2017 يمكن أن توجد الخلايا مرة واحدة فقط. يمكن أن توجد فقط بمجرد أن تتطور الخلايا.
00: 01: 2818 يمكن أن يكون لديهم إما RNA أو DNA كموادهم الجينية بقية العالم البيولوجي
00: 01: 3409 يستخدم الحمض النووي.
00: 01: 3803 ويمكن أن تنمو في جميع أنواع الخلايا: في الخلايا الحيوانية ، في البكتيريا ، في النباتات.
00: 01: 4527 وحقيقة أن الكثير منها فيروسات RNA تشير إلى أنها بقيت من
00: 01: 5220 عالم RNA ، والذي كان وسيطًا في تطور العالم الذي نعرفه اليوم ،
00: 02: 0016 الذي يعتمد على كل من DNA و RNA.
00: 02: 0418 لم تتغير العقيدة المركزية للبيولوجيا الجزيئية. منذ الخمسينيات ، عندما كانت كذلك
00: 02: 1208 أعلنها فرانسيس كريك لأول مرة.
00: 02: 1803 وهذا هو أن الحمض النووي يمكن أن يكرر نفسه ، ويمكن نسخه إلى RNA ، وهذا الحمض النووي الريبي
00: 02: 2421 يمكن أن يكون بدوره نموذجًا لصنع البروتين.
00: 02: 2812 والبروتين هو ما يجعل الحياة تعمل.
00: 02: 3204 جميع خلايانا مبنية من البروتينات.
00: 02: 3415 كل أحداث حياتنا تحددها البروتينات.
00: 02: 4113 في عام 1970 ، كنت أعمل على فيروس ، وكان من حسن حظي اكتشاف ذلك
00: 02: 4724 غيرت العقيدة المركزية قليلاً.
00: 02: 5126 اكتشفنا النسخ العكسي: RNA يؤدي إلى DNA.
00: 02: 5918 وهذا النسخ العكسي ينتج في الواقع كمية كبيرة جدًا من الحمض النووي
00: 03: 0904 منا ومن معظم الكائنات الحية الأعلى.
00: 03: 1215 ملأ اكتشاف النسخ العكسي فهمنا لمنطق
00: 03: 1827 كيف تتكاثر الفيروسات.
00: 03: 2210 واسمحوا لي أن أصف هذا المنطق من خلال التركيز على المنتج الأكثر أهمية
00: 03: 2905 صنع أثناء الإصابة بالفيروس ، وهو رسول RNA.
00: 03: 3405 يقوم Messenger RNA بتشفير البروتين.
00: 03: 3714 وهذه البروتينات ، البروتينات الفيروسية الآن ، يمكنها السيطرة على الخلية ، ويمكنها أن تصنع المزيد من جزيئات الفيروس.
00: 03: 4701 هم جوهر عملية الإصابة بالفيروس.
00: 03: 5205 وهكذا ، فإن. الحمض النووي ، الحمض النووي أو الحمض النووي الريبي للفيروس ، يحمل التعليمات
00: 04: 0006 لصنع تلك البروتينات.
00: 04: 0212 والسؤال هو ، كيف تصل هذه التعليمات لصنع البروتين؟
00: 04: 0804 وهناك بالفعل ست طرق يمكن أن يحدث ذلك ، اعتمادًا على كيفية تنفيذ التعليمات بالضبط
00: 04: 1511 يتم إرسالها.
00: 04: 1800 وهذه الطرق الست تميز فئة من الفيروسات عن فئة أخرى من الفيروسات.
00: 04: 2502 إذن ، أبسط وأكثرها مباشرة هي فيروسات الحمض النووي المزدوجة ،
00: 04: 3112 فيروسات الفئة الأولى.
00: 04: 3419 هؤلاء ببساطة يصنعون الرنا المرسال تمامًا كما نصنع الرنا المرسال في خلايانا الطبيعية ،
00: 04: 4203 لأننا نحمل DNA مزدوج الشريطة كمادة وراثية.
00: 04: 4721 ثم هناك فيروسات DNA وحيدة السلسلة.
00: 04: 5011 يجب أن يصبحوا خيوطًا مزدوجة - تلك هي فيروسات الفئة الثانية - وبعد ذلك
00: 04: 5524 يمكنهم صنع RNA الرسول.
00: 04: 5812 وبعد ذلك عليهم أن يصنعوا ، مرة أخرى ، تلك الخيوط المفردة لتكون المادة الجينية لها
00: 05: 0228 تلك الفيروسات.
00: 05: 0408 ثم هناك فيروسات RNA.
00: 05: 0711 توجد فيروسات RNA مزدوجة الشريطة ، تشبه إلى حد بعيد فيروسات الحمض النووي المزدوج الشريطة
00: 05: 1226 ما عدا أنهم RNA.
00: 05: 1515 وهم يصنعون الرنا الرسول من الرنا المزدوج الشريطة.
00: 05: 2010 هناك نوعان من فيروسات الحمض النووي الريبي أحادية السلسلة.
00: 05: 2402 يمكنهم إما أن يحملوا خيط الإحساس ، الذي نسميه حبلا موجبًا ، من مادة وراثية ،
00: 05: 3314 في هذه الحالة يمكنهم تشفير البروتين بمجرد وضعه في الخلية.
00: 05: 4021 أو يمكنهم ، في فيروسات الفئة V ، حمل الخيط الناقص ، الخيط التكميلي.
00: 05: 4706 هذا لا معنى له حتى يتم نسخه إلى حبلا موجب.
00: 05: 5204 ولذا يجب نسخها قبل أن تتمكن من إنتاج البروتين.
00: 05: 5720 وجسيم الفيروس يجب أن يحمل بوليميراز للقيام بذلك.
00: 06: 0328 ثم هناك عملية النسخ العكسي ، حيث يحمل الفيروس الحمض النووي الريبي ،
00: 06: 0821 لكنها. يتم نسخها إلى ، DNA أحادي السلسلة ، ثم DNA مزدوج السلسلة ، وذلك بعد ذلك
00: 06: 1419 هو القالب الذي يصنع منه messenger RNA.
00: 06: 1728 هذا يعطينا ستة أنواع مختلفة من الفيروسات.
00: 06: 2122 أتصل بهم. يطلق عليه تصنيف بالتيمور لأننا أعلنناه لأول مرة في عام 1970 ،
00: 06: 3213 والعديد من الكتب المدرسية تستخدمه كوسيلة للتنظيم. التفكير في الفيروسات.
00: 06: 3726 و. لكنها في الحقيقة ليست تصنيفًا.
00: 06: 4206 إنه بيان يوضح كيف تناسب الفيروسات أسلوبها في التعامل مع المعلومات الجينية
00: 06: 4922 لاحتياجات العقيدة المركزية.
00: 06: 5204 الآن ، كم عدد الفيروسات الموجودة؟
00: 06: 5501 يوجد عدد لا يحصى من الفيروسات.
00: 06: 5810 لكل حيوان في المملكة الحيوانية مجموعته الخاصة من الفيروسات التي تمتلكها كل بكتيريا
00: 07: 0326 مجموعتها الخاصة من الفيروسات.
00: 07: 0604 يوجد بالتأكيد مليون فيروس يمكن تمييزه بسهولة ، أحدهما عن الآخر ،
00: 07: 1213 وقد تم عمل تقديرات كثيرة أعلى من ذلك بكثير.
00: 07: 1809 نظرًا لأن الفيروسات يمكن أن تنمو داخل الخلايا فقط ، فعليها أن تدخل داخل الخلية.
00: 07: 2322 ولكن بمجرد دخولهم هناك ، يمكنهم الاستيلاء على الزنزانة بسرعة كبيرة.
00: 07: 2822 بعض الفيروسات ، خاصة البكتيريا ، لها دورة حياة 20 أو 30 دقيقة فقط.
00: 07: 3701 وحتى فيروسات الثدييات لا تستغرق سوى بضع ساعات لتكوين أعداد هائلة من النسخ من نفسها.
00: 07: 4618 يمكنهم الاستمرار في الحياة فقط إذا تم نقلهم من كائن حي إلى آخر بسبب ،
00: 07: 5210 كونها طفيليات ملزمة ، لا يمكنهم العيش في العالم بمفردهم.
00: 07: 5717 وهكذا فإن كل فيروس هو قصة انتقال.
00: 08: 0205 نحن نعلم أن انتقال العدوى في البشر يمكن أن يشمل العطس أو لمس سطح
00: 08: 0814 لمس شخص مريض.
00: 08: 1109 لكن بالنسبة للقطط ، يختلف الإرسال ، بالنسبة للحشرات ، يكون الانتقال مختلفًا ،
00: 08: 1902 وهذا جزء من تطور الفيروسات.
00: 08: 2106 يتطورون ليصبحوا جزءًا من نمط معيشة مضيفيهم.
00: 08: 2826 إذا كانت الفيروسات خاصة جدًا بنوع ما ، مثل الجنس البشري ، فيمكننا ذلك
00: 08: 3513 في الواقع تخلص منهم لأنه ليس لديهم خزان خارجي.
00: 08: 4013 لذا إذا تمكنا من تطعيم جميع سكان العالم ، فيمكننا التخلص من هذا الفيروس ،
00: 08: 4720 لأننا نجعل أنفسنا محصنين ضدها.
00: 08: 5121 وقد فعلنا ذلك مع الجدري.
00: 08: 5317 وقد فعلنا ذلك تقريبًا مع شلل الأطفال ، وهم يعتقدون ذلك في غضون عامين
00: 09: 0023 سيتم القضاء على شلل الأطفال من الأرض.
00: 09: 0514 الآن ، الفيروسات التي تنمو داخل الخلايا ، لكي تخرج من الخلايا ، يجب أن تفعل شيئًا.
00: 09: 1413 ويفعلون أحد شيئين بشكل عام.
00: 09: 1712 إما أنهم يراهنون. برعم من على سطح الخلايا وهذا ما تظهره هذه الصورة ،
00: 09: 2422 أو يكبرون لأعداد كبيرة داخل الخلية ثم ينفجرون بها.
00: 09: 3215 وهذا يحرر جزيئات الفيروس من داخل الخلية إلى أينما كانت ، في
00: 09: 3806 جهاز الدم. مجرى الدم في البشر ، على سبيل المثال.
00: 09: 4416 أصبحت الفيروسات منطقية فقط عندما وُلدت البيولوجيا الجزيئية كعلم ، لأنها كذلك
00: 09: 5007 صغير جدًا لدرجة أن الشيء الوحيد المهم حقًا لديهم هو تعليماتهم الجينية ،
00: 09: 5528 حمضهم النووي أو الحمض النووي الريبي الخاص بهم.
00: 09: 5822 إنهم يحمون ذلك بشكل عام في المعطف ، لكن المعطف كذلك. خامل إلى حد كبير ، باستثناء
00: 10: 0422 مساعدتهم على الوصول إلى الخلية المصابة التالية ، أو الخلية التالية التي سوف يصابون بها.
00: 10: 1317 يحتوي بعضها على عدد قليل من البروتينات الأخرى التي تساعد على بدء العدوى.
00: 10: 1903 وبعد ذلك ، نتعلم الآن عن فيروسات كبيرة جدًا ومعقدة - مفاجأة.
00: 10: 2526 إنها في الواقع بحجم البكتيريا.
00: 10: 2827 لكن ما يميزهم هو أنهم يحتاجون إلى أن يكونوا داخل خلية لتتكاثر ، بينما البكتيريا
00: 10: 3823 يمكن أن تتكاثر ككائنات حية حرة.
00: 10: 4403 الطريقة التي نكتشف بها الفيروسات هي من خلال ما يسمى بمقايسة البلاك.
00: 10: 4926 لدينا مرج من الخلايا الحساسة.
00: 10: 5321 يمكن أن تكون خلايا ثديية يمكن أن تكون خلايا بكتيرية.
00: 10: 5808 وضعنا بعض جزيئات الفيروس في الأسفل.
00: 11: 0028 هذه الجزيئات الفيروسية تمضغ العشب من المركز حيث تهبط وتتشكل
00: 11: 0715 لوحة.
00: 11: 0915 وإذا قمت بحساب عدد اللويحات ، فستعرف عدد الفيروسات الموجودة.
00: 11: 1426 وإذا قمت بذلك. إذا قمت بإخماد ضعف عدد الفيروسات ، فسوف تحصل على ضعف عدد اللويحات ،
00: 11: 2028 لذا فهو اختبار كمي للغاية ، وقد تم عمل الجينات البكتيرية باستخدام هذه المهام.
00: 11: 2917 تلك التقنيات.
00: 11: 3023 هنا ، يمكننا أن نرى لويحات صغيرة ناتجة عن نوع من الفيروسات البكتيرية ، أو لويحات ضخمة مكونة
00: 11: 4100 بواسطة فيروس شلل الأطفال مطلي على الخلايا البشرية.
00: 11: 4528 التمييز الذي أجده مهمًا جدًا بين الفيروسات هو التمييز بينهما
00: 11: 5301 فيروسات التوازن وفيروسات عدم التوازن.
00: 11: 5816 تمتلك فيروسات التوازن. هي فيروسات كانت طفيليات لفترة طويلة جدًا
00: 12: 0617 من نوع معين.
00: 12: 0820 ولذا فهي تتكيف بشكل كبير مع تلك الأنواع ، مع نمط حياة تلك الأنواع ، والخلايا
00: 12: 1405 من تلك الأنواع.
00: 12: 1623 وما يحدث هو أنها تتطور لتصبح أقل فتكًا ، لأنهم لا يريدون ذلك
00: 12: 2209 اقتلوا مضيفيهم.
00: 12: 2313 إذا قتلوا كل فرد من هذه الأنواع ، لكان هذا الفيروس مصابًا. سيموت نفسه.
00: 12: 2926 وهكذا ، فإنها تسبب ما يكفي من الأمراض للمساعدة في انتشارها ، لكنها لا تسبب ذلك.
00: 12: 3706 مثل التسبب في العطس أو السعال. لكنهم لا يقتلون معظم الناس.
00: 12: 4222 يعتبر فيروس البرد الشائع مثالًا جيدًا جدًا على أ. فيروس التوازن في البشر.
00: 12: 5007 إذن ، هناك فيروسات غير متوازنة.
00: 12: 5324 الفيروسات غير المتوازنة هي فيروسات قفزت من نوع إلى آخر.
00: 13: 0024 لم يتكيفوا بعد مع ذلك المضيف الجديد.
00: 13: 0316 لقد كانوا فقط مع هذا المضيف الجديد لفترة من الوقت ، وحتى عقود.
00: 13: 1021 ويمكن أن تكون قاتلة للغاية ، لأن هذا ليس مضيفًا يهتمون به.
00: 13: 1521 ولذا لم يتطوروا ليكونوا غير قاتلين في ذلك المضيف.
00: 13: 2203 قد تنتشر بشكل سيئ في الواقع ، أو يمكن أن تنتشر بشكل جيد للغاية.
00: 13: 2625 قد تكون فعالة للغاية وغير فعالة للغاية.
00: 13: 2919 هناك تباين هائل.
00: 13: 3218 لكن تلك هي الفيروسات التي تسبب لنا أكبر المشاكل ، لأن تلك الفيروسات
00: 13: 3902 يمكن أن تكون قاتلة.
00: 13: 4002 لذا ، إذا تحدثنا عن فيروسات التوازن ، فإننا نتحدث عن شلل الأطفال.
00: 13: 4503 تسبب شلل الأطفال في يومه. كنت. كانت قاتلة لجزء صغير جدًا من الناس
00: 13: 5312 الذين أصيبوا به.
00: 13: 5509 معظم الناس لا يعرفون أنهم مصابون - 90٪ +.
00: 13: 5900 في الواقع أصيب عدد قليل من الناس بالشلل.
00: 14: 0226 وقتل فيها عدد قليل من الناس.
00: 14: 0620 وهذا من طبيعة فيروس التوازن ، غير مميت إلى حد كبير ، على الرغم من كونه مميتًا في بعض الأحيان.
00: 14: 1422 كان الجدري في الواقع. يكون. هو فيروس قاتل لعدد لا بأس به من الناس ،
00: 14: 2226 وتريد حقًا أن تحصل عليه عندما تكون صغيرًا وتتغلب عليه.
00: 14: 2625 وكانت تلك هي طبيعة التطعيم ضد الجدري في الأيام الأولى جدًا.
00: 14: 3424 فيروس الزكام الذي ذكرناه.
00: 14: 3822 فيروس الحصبة ، فيروس آخر ، يسبب بالفعل عدوى شديدة لعدد قليل من الناس.
00: 14: 4514 يتغلب عليها معظم الناس بعد أن ظلوا في السرير لبضعة أيام.
00: 14: 5013 فيروسات الهربس موجودة حولنا في كل مكان. keep infecting people, but are generally non-lethal.
00:15:0001 Now, non-equilibrium viruses.
00:15:0122 The most famous one of those is influenza virus.
00:15:0613 It's a natural virus of birds.
00:15:1006 In birds, it's generally not very lethal.
00:15:1328 It comes to humans and it's lethal to older people and very young people.
00:15:2114 And it's really a serious disease for adults to get.
00:15:2722 And that's why we try to vaccinate against it, although our vaccines are nowhere near
00:15:3219 as good as we'd like them to be.
00:15:3609 HIV is a virus that recently came to us from chimpanzees, but in fact it's not even
00:15:4403 a natural virus of chimpanzees.
00:15:4507 It seems to be a natural virus of monkeys.
00:15:5013 And they gave it to chimpanzees, which in turn gave it to us.
00:15:5527 SARS is a virus, probably, from bats.
00:16:0101 Ebola is a virus almost certainly from bats.
00:16:0422 Hantaan was from rodents.
00:16:0811 Those have been very lethal to humans, but generally in contained areas, because they.
00:16:1511 they haven't evolved to be able to spread very effectively.
00:16:1915 Now, let me turn to HIV, because it's a virus that we've heard so much about and that
00:16:2901 has been such a devastating virus to human beings.
00:16:3325 In. in the last few decades, the spread of the human immunodeficiency virus
00:16:4102 throughout the world has been a constant source of fear and news.
00:16:4909 It came into our midst, really, in the early 1980s.
00:16:5401 Before that, it was in human beings, but it was in very limited populations, mainly in Africa.
00:17:0213 Somewhere around the 1980s, it started spreading, coincident with travel.
00:17:0824 It was taken on airplanes in people from its. its source in Africa into Europe,
00:17:1609 into the United States.
00:17:2006 Making sense of. of HIV depended on having discovered the reverse transcriptase.
00:17:2715 So, our work in 1970 actually set the base for finding HIV, because HIV. it uses
00:17:3528 a reverse transcriptase, and it was that enzyme that revealed the nature of that virus.
00:17:4217 So, let me talk about the discovery of reverse transcription for a minute.
00:17:4917 In 1960, I began working on viruses.
00:17:5406 And I realized that in order to understand this lifecycle of viruses the thing to do
00:18:0117 was to examine the enzymes that made viral DNA or RNA.
00:18:0909 And so we actually discovered a number of polymerases in viruses all through the 1960s.
00:18:2104 And then in 1969, we found the polymerases that. that allow negative-strand viruses
00:18:3226 to be made.
00:18:3413 And they, as I mentioned earlier, are in the virus particle.
00:18:3717 And that suggested that if we were going to understand cancer inducing viruses,
00:18:4208 maybe we should look in the virus particle.
00:18:4600 Howard Temin, in the 1960s, had speculated that RNA. that the RNA tumor viruses --
00:18:5127 the viruses that have RNA as their genetic material but cause cancer -- might actually copy their
00:19:0124 RNA into DNA.
00:19:0318 But nobody could find clear evidence that that was true.
00:19:0800 And so in 1970, when we said, let's look in the virus particle, we found the enzyme
00:19:1520 that copies RNA into DNA.
00:19:1801 It was actually, for me, because I was a. had a background in that kind of experimentation,
00:19:2315 a very simple experiment.
00:19:2425 It took a matter of days to discover it.
00:19:2917 And in 1975, Howard Temin and I, along with Renato Dulbecco, who worked on DNA viruses,
00:19:3712 were honored with a Nobel Prize, because the work that the three of us had done
00:19:4309 really set the stage for understanding the genetic nature of cancer.
00:19:4713 And that was a big deal, scientifically, and actually has turned out to be a big deal in
00:19:5513 our treatment of cancer.
00:19:5822 It's nostalgic for me to remember back to the circumstances of doing those experiments
00:20:0607 because I was thinking about this diagram and realized that the.
00:20:1306 the tumor-inducing viruses didn't fit into it.
00:20:1613 And so got ahold of a stock of those viruses to test whether they might have a polymerase.
00:20:2506 And as I said, in a few days, found what we were looking for.
00:20:3200 The reverse transcriptase is an enzyme, now, that's understood in great detail.
00:20:3815 You can see how the DNA or RNA are threaded through the. the polymerase from its structure.
00:20:5122 So, let me say a few words about what the discovery of reverse transcription allowed.
00:21:0009 It allowed various kinds of understanding, and it allowed various kinds of technology.
00:21:0621 The understanding was the understanding that RNA tumor viruses are retroviruses, that they
00:21:1324 reverse transcribe their genome and integrate it into the host cell.
00:21:1911 And that really said that cancer was a consequence of genetic alteration of cells.
00:21:3026 And the other thing is that reverse transcription allowed biotechnologists to capture the
00:21:4104 genetic information from individual genes as messenger RNA that was reverse transcribed in the laboratory.
00:21:5103 And that became a central methodology of biotechnology.
00:21:5704 We also learned from work on the structure of the human genome that as much as 45% of
00:22:0621 the human genome arose by reverse transcription over historic time, mainly by the
00:22:1427 copying of mobile genetic elements, which are like viruses except they don't have an extracellular existence.
00:22:2301 They simply are part of cellular life.
00:22:2719 And finally, the discovery of reverse transcription set the base for, ten years later, the discovery
00:22:3503 of. الذي - التي. that the AIDS epidemic was being caused by the spread of a virus, HIV,
00:22:4520 and that that virus was a retrovirus, like the tumor viruses that up to then were
00:22:5217 the only ones known.
00:22:5506 So, it's been particularly gratifying to me that this discovery has reverberated down
00:23:0326 through time in so many different ways.
00:23:0626 And it really speaks to the importance of basic research.
00:23:1217 So, if we look at the life cycle of a retrovirus -- any retrovirus -- what it does is to
00:23:2028 make its way into a cell by fusing to the surface of the cell and popping the core of the virus
00:23:3009 into the cell itself.
00:23:3222 There, that core acts as an enzyme to make a DNA copy of the RNA in the virus.
00:23:4120 That in turn integrates itself, forming what's called the provirus.
00:23:4624 And the provirus then acts as a template to make proteins. to make RNA to make proteins.
00:23:5512 And those proteins come together to form new virus particles that bud out from the
00:24:0002 surface of the cell and become a free-living virus looking for a new potential host.
00:24:0705 It's a very interesting life cycle because the virus is actually finding its way
00:24:1324 into the chromosomes of the cell, turning itself from a free-living virus into genes of the cell.
00:24:2112 And that is a unique and remarkable way of the virus hiding out, allowing its transmission
00:24:3124 from one cell to the next cell to the next cell without the virus having to do anything,
00:24:3724 because every time the cell duplicates it duplicates the proviral DNA.
00:24:4426 Here it is budding off the surface of a cell.
00:24:4910 And so, let me just talk for a minute about how awful the AIDS epidemic has been,
00:24:5804 how powerful HIV has been.
00:25:0107 This. these are statistics from 2005.
00:25:0510 And I put them in here because that was sort of the peak of the epidemic.
00:25:1009 By that time, 65 million people had been infected all around the world, the bulk in Africa.
00:25:1701 There were 25 million who had been killed by the virus.
00:25:2222 40 million people were living with HIV, many in India, many in China, but the bulk in.
00:25:3005 in Africa.
00:25:3322 There were, at that time, 13,000 infections per day, 5 million people infected every year.
00:25:4427 It was a really devastating epidemic for the world.
00:25:5111 Now, if we look at it now, or at 2015, when the last statistics were available,
00:26:0108 what we see is an epidemic that is waning some but still really serious.
00:26:0801 So by now, 75 million people have been infected, 35 million have been killed, and there are
00:26:1528 still on the order of 40 million people living with AIDS.
00:26:2100 I've shown the 2005 numbers in parentheses.
00:26:2700 But there are now, as opposed to 2005, 18 million people on antiretrovirals,
00:26:3325 chemicals that prevent the growth of retroviral. of retroviruses.
00:26:4100 And those people are largely very healthy, and are also not transmitting virus,
00:26:4718 because the virus has been knocked down so effectively.
00:26:5207 And that's part of the reason why transmissions are down.
00:26:5524 So, the number of infections is now about 50% of what it was.
00:27:0210 The number dying is only 30% of what it was.
00:27:0819 And this. these retrovirals. antiretrovirals are making all the difference.
00:27:1414 But they're extremely expensive, even expensive in Africa, although much cheaper than here.
00:27:2406 And it's increasing the lifespan of people who are infected, it's lowering the infection rates,
00:27:2926 but it's not clear that it is the final answer.
00:27:3508 The final answer would be to make a vaccine that could prevent the transmission of HIV.
00:27:4306 And we. many, many other people in the scientific community are working on finding a way
00:27:5013 to vaccinate people.
00:27:5113 But this virus, as opposed to any other virus, has been a recalcitrant to our attempts to
00:27:5809 make a vaccine.
00:28:0126 So, HIV is the classic non-equilibrium virus.
00:28:0610 It's, as I say, endemic in African monkeys.
00:28:1015 It got a foothold in the human populations maybe 90 years ago.
00:28:1612 For a long time, it was found only in villages in Africa.
00:28:2107 Then, as. as transportation became more and more commonly used to take people
00:28:3006 from one continent to another, it seeded other continents and became a worldwide epidemic.
00:28:3800 It grows in one of the key cell types of our immune system, and so it actually knocks out
00:28:4419 our immune systems.
00:28:4609 And that's what. why it's a lethal virus.
00:28:4910 We die of some infection, not of HIV infection.
00:28:5807 And with that, I've finished with this discussion of viruses and of HIV.

  • Part 1: Introduction to Viruses


شاهد الفيديو: شرح ومراجعة التكامل Chapter 5 Integration (قد 2022).