基因的轉錄、轉錄后調控

1、基因的轉錄、轉錄后加工及逆轉錄轉錄 (transcription)是以DNA單鏈為模板，NTP為原料，在DNA依賴的RNA聚合酶催化下合成RNA鏈的過程。與DNA的復制相比，有很多相同或相似之處，亦有其特點，它們之間的異同可簡要示于表13-1轉錄的模板是單鏈DNA，與復制的模板有較多的不同特點，引出了下列相關概念。轉錄過程只以基因組DNA中編碼RNA（mRNA、tRNA、rRNA及小RNA）的區(qū)段為模板。把DNA分子中能轉錄出RNA的區(qū)段，稱為結構基因（structure gene）。結構基因的雙鏈中，僅有一股鏈作為模板轉錄成RNA，稱為模板鏈(template strand)，也稱作Wats

2、on（W）鏈(Watson strand)、負（-）鏈(minus strand)或反意義鏈(antisense strand)。與模板鏈相對應的互補鏈，其編碼區(qū)的堿基序列與mRNA的密碼序列相同（僅T、U互換），稱為編碼鏈(coding strand)，也稱作Crick（C）鏈（Crick strand）、正（+）鏈(plus strand)，或有意義鏈(sense strand)。不同基因的模板鏈與編碼鏈，在DNA分子上并不是固定在某一股鏈，這種現象稱為不對稱轉錄(asymmetric transcription)。模板鏈在相同雙鏈的不同單股時，由于轉錄方向都從53，表觀上轉錄方向相反，如

3、圖13-1。與DNA復制類似，轉錄過程在原核生物和真核生物中所需的酶和相關因子有所不同，轉錄過程及轉錄后的加工修飾亦有差異。下面的討論中將分別敘述。· 參與轉錄的酶 轉錄酶（transcriptase）是依賴DNA的RNA聚合酶（DNA dependent RNA polymerase，DDRP），亦稱為DNA指導的RNA聚合酶（DNA directed RNA polymerase），簡稱為RNA聚合酶（RNA pol）。它以DNA為模板催化RNA的合成。原核生物和真核生物的轉錄酶，均能在模板鏈的轉錄起始部位，催化2個游離的NTP形成磷酸二酯鍵而引發(fā)轉錄的起始，如圖13-2所示。因

4、此，轉錄的起始不需引物，這也是轉錄與復制在起始階段的一大區(qū)別。一、原核生物的RNA聚合酶細菌中只發(fā)現一種RNA聚合酶，能催化mRNA，tRNA和rRNA等的合成，研究得比較清楚的是大腸桿菌（E coli）的RNA聚合酶。（一）大腸桿菌RNA聚合酶的組成大腸桿菌RNA聚合酶的分子量約450kDa，由四種5個亞基（2）組成全酶（holoenzyne），亞基與全酶疏松結合，在胞內、外均容易從全酶中解離，解離后的部分（2）稱為核心酶（core enzyme）。通過利福霉素等抑制轉錄的實驗研究，對轉錄酶各亞基的功能已有一定的認識：亞基可能參與全酶的組裝及全酶識別啟動子，從而決定哪些基因可轉錄；亞基與底物

5、（NTP）及新生RNA鏈結合；亞基與模板DNA結合；和亞基組成酶的活性中心，通過DNA的磷酸基團與核心酶的堿性基團間的非特異性吸附作用，核心酶能與模板DNA非特異性松馳結合；亞基的功能是識別啟動子，辯認轉錄起始點，但不能單獨與DNA模板結合，當它與核心酶結合時，可引起酶構象的改變，從而改變核心酶與DNA結合的性質，使全酶對轉錄起始點的親和力比其他部位高4個數量級，在轉錄延長階段，亞基與核心酶分離，僅由核心酶參與延長過程。因此，亞基實際上被認為是一種轉錄輔助因子，因而稱為因子(factor)。（二）因子生物體在生命周期的不同階段或在內、外環(huán)境有所變化時，其基因表達有一定的時、空順序，以適應生長、

6、發(fā)育及環(huán)境變化的需要。RNA聚合酶的活性是決定基因表達的重要一環(huán)。而因子是RNA聚合酶識別及結合啟動子的亞基，原核生物中所有RNA的轉錄都由同一種RNA聚合酶催化，在生命周期的不同階段或不同環(huán)境下，這個酶如何識別所有轉錄單位的啟動子，是由識別啟動子的因子來完成的。基因啟動子 -35和-10區(qū)的共有序列（圖13-3）是因子識別的位點，如表13-2所示，不同的因子能識別的共有序列可以完全不同。二、真核生物的RNA聚合酶真核生物的RNA聚合酶已發(fā)現有三種，稱為RNA聚合酶I、II和III，分別負責轉錄不同的RNA，它們對特異性抑制劑鵝膏蕈堿的敏感性亦有差異，如表13-3所示。第二節(jié)轉錄過程轉錄是生物

7、合成RNA的過程，與復制相似，有起始、核苷酸鏈延長和鏈合成終止三個階段。一、轉錄的起始轉錄的起始，就是形成轉錄起始復合物的過程。這一階段反應所需的輔助因子，在原核生物與真核生物之間有較大的差異。原核生物轉錄的起始轉錄的起始由RNA聚合酶與DNA模板的啟動子(promoter)結合。經過對百種以上原核生物不同基因的啟動子進行分析，發(fā)現啟動子具有下列的共同點：在-10bp處有一段共有序列（consensus sequence），富含AT，即 TATAAT-，系Pribnow等首先發(fā)現，因而稱為Pribnow盒（box），再往上游-35bp的中心處又有一組保守的共有序列，即-TTGACT-。啟動子鄰

8、近的結構示如圖13-3。結合過程可分為二個步驟，首先由因子辨認啟動子的35區(qū)，全酶與該區(qū)結合，形成疏松的復合物，此時DNA雙鏈未解開，因而稱為封閉型轉錄起始復合物，繼而RNA聚合酶移向10區(qū)及轉錄起始點，在20區(qū)處DNA發(fā)生局部解鏈，形成1217bp的單鏈區(qū)，RNA聚合酶與DNA結合更緊密，形成開放型轉錄起始復合物。以單鏈的模板鏈為模板，RNA聚合酶上的起始位點和延伸位點被相應的NTP占據，聚合酶的亞基催化第一個磷酸二酯鍵的生成，亞基從全酶解離，形成DNA-RNA聚合酶（核心酶）結合在一起的起始延伸復合物。 真核生物轉錄的起始真核生物有三種RNA聚合酶，分別催化不同RNA的合成，每種酶都需要一

9、些蛋白質輔助因子，稱為轉錄因子(transcription factor,TF)。為方便討論，轉錄因子的命名冠以聚合酶的名稱。如RNA聚合酶所需的轉錄因子稱為轉錄因子（transcription factor, TF）。1. RNA聚合酶I催化的轉錄起始RNA聚合酶I催化前rRNA（40S RNA）的合成。前rRNA基因轉錄起始點上游有兩個順式作用元件（cis acting element），一個是跨越起始點的核心元件（core element），另一個在100bp處有上游調控元件（upstream control element,UCE）。RNA聚合酶I催化的轉錄需要2種轉錄因子，分別稱為上

10、游結合因子（upstream binding factor,UBF）和選擇性因子1（selective factor1,SL1）。SL1含有4個亞基，一個是TATA盒結合蛋白（TATA-binding protein,TBP），另3個是TBP相關因子（TBP-associated factors,TAF）。UBF與DNA結合令模板DNA發(fā)生彎曲，使相距上百bp的UCE和核心元件靠攏，接著SL1和pol I相繼結合到UBF-DNA復合物上，完成起始復合物的組建,開始轉錄,如圖13-4所示。2RNA聚合酶II催化的轉錄起始RNA聚合酶II催化各種前體mRNA的合成。研究表明，RNA聚合酶II催化的

11、轉錄起始需要較多的轉錄因子參與。為了便于討論，它們的命名是在轉錄因子（TF）后加上大寫字母，分別稱為TFAJ。RNA聚合酶結合的啟動子的特點是，轉錄起始點上游有三處參與轉錄調控的保守序列或稱為順式作用元件。在90bp處有核心序列為GGGCGG的GC盒，70bp處有共有(consensus)序列為GGC（T）CAATCT的CAAT盒，30bp處有共有序列為TATAA（T）AAT的TATA盒，又稱Hogness盒(Hogness box)。轉錄起始點與原核生物相似，大多數為A或G。轉錄起始復合物的組裝：如圖13-5。3RNA聚合酶催化的轉錄起始RNA聚合酶催化tRNA，5S rRNA和7S rRN

12、A的轉錄。（1） tRNA基因轉錄的起始： tRNA基因的轉錄初產物是tRNA的前體，經加工后產生多個成熟tRNA。在DNA上的調控序列位于起始轉錄位點的下游，稱為內部啟動子。有二個調控區(qū)，分別位于編碼tRNA D-環(huán)和T環(huán)的序列，分別稱為A盒和B盒。如圖3-6所示。（2）5S RNA基因轉錄的起始： 5S RNA基因的轉錄除了需要TFB和TFC外，還需要TFA，首先由TFA結合到起始位點下游8199 bp處（C盒），然后TFC結合到A盒和B盒，繼而是類似tRNA的轉錄，TFB與TFC作用，和聚合酶的結合，即可起始轉錄。二、轉錄的延長轉錄延長階段發(fā)生的反應，在原核生物和真核生物比較相近?？偟膩?/p>

13、說，一是聚合酶如何向轉錄起始點下游移動，繼續(xù)指導核苷酸之間磷酸二酯鍵的形成，二是轉錄區(qū)的模板如何形成局部單鏈區(qū)，便于轉錄。原核生物RNA聚合酶催化轉錄起始，即核苷酸鏈中的第一個磷酸二酯鍵形成后，因子從全酶中解離出來，核心酶就能沿DNA分子移動，真核生物RNA聚合酶不僅需要較多的轉錄因子來催化起始，而且轉錄起始后，酶的移動也靠多種轉錄因子的共同作用使酶的構象發(fā)生改變來實現，如在TFH等作用下，聚合酶C端絲氨酸殘基的磷酸化是聚合酶向下游移動的重要因素。在轉錄延長過程中，DNA雙鏈需解開1020 bp，形成的局部單鏈區(qū)象一個小泡，故形象地稱為轉錄泡（transcription bubble）。轉錄泡

14、是指RNA聚合酶-DNA模板-轉錄產物RNA結合在一起形成的轉錄復合物。為了保持局部的轉錄泡狀態(tài)，在RNA聚合酶下游的DNA需不斷解鏈，可使其下游的DNA（未解開雙鏈部分）越纏越緊，形成正超螺旋，而其上游DNA變得松馳，產生負超螺旋，需要解旋酶（gyrase）和拓撲異構酶來消除這些現象，如圖13-7。轉錄起始復合物中，核苷酸之間第一個磷酸二酯鍵的形成是由第一個核苷酸的3-OH與第二個核苷酸的5-磷酸之間脫水而成。第一個核苷酸常為G，來自GTP的5-三磷酸仍保留，第二個核苷酸的3-OH仍然游離形成5pppGpN-OH3。在聚合酶沿模板鏈的35移動時，可按模板鏈堿基序列的指引，相應NTP上的-磷酸

15、可與延長新鏈的3-OH相繼形成磷酸二酯鍵，其、磷酸基脫落生成焦磷酸后迅速水解，釋放的能量進一步推動轉錄，使新合成的RNA鏈沿著5 3方向逐步延長。在轉錄局部形成的RNADNA雜化雙鏈之間的引力比DNA雙鏈的弱（因為雜化雙鏈間存在dArU配對， dArU的穩(wěn)定性比dAdT的?。?，延長中的RNA鏈的5-端會被重新形成的DNA雙鏈擠出，使合成中的RNA的5-端游離于轉錄復合物。三、轉錄的終止 原核生物轉錄的終止原核生物轉錄的終止有兩種主要機制。一種機制是需要蛋白質因子（Rho）的參與，稱為依賴因子(factor)的轉錄終止機制，另一種機制是在離體系統(tǒng)中觀察到，純化的RNA聚合酶不需要其他蛋白質因子參

16、與，可使轉錄終止，稱為不依賴因子的轉錄終止機制。1依賴因子的轉錄終止： 因子是一種分子量為46kDa的蛋白質，以六聚體為活性形式。依賴因子的終止位點，未發(fā)現有特殊的DNA序列，但因子能與轉錄中的RNA結合。因子的六聚體被約7080 nt的RNA包繞，激活因子的ATP酶（ATPase）活性，并向RNA的3端滑動，滑至RNA聚合酶附近時，RNA聚合酶暫停聚合活性，使RNADNA雜化鏈解鏈，轉錄的RNA釋放出來而終止轉錄。如圖13-8所示。2不依賴因子的轉錄終止： 在這種轉錄終止系統(tǒng)中，模板DNA在終止位點附近有特殊的連續(xù)T序列，在連續(xù)T之前有富含GC互補區(qū)及幾個插入堿基，如圖13-9。這種互補區(qū)的

17、轉錄物可形成莖-環(huán)結構，影響RNA聚合酶的構象使轉錄暫停；同時，由于轉錄產物的（rU）n與模板的（dA）n之間的dArU雜交區(qū)的雙鏈是最不穩(wěn)定的雙鏈，使雜化鏈的穩(wěn)定性下降，而轉錄泡模板區(qū)的兩股DNA容易恢復雙鏈，釋出轉錄產物RNA，使轉錄終止。 真核生物轉錄的終止真核生物轉錄終止的機制，目前了解尚不多，而且3種RNA聚合酶的轉錄終止不完全相同。RNA聚合酶催化的轉錄有18 bp的終止子序列，可被輔助因子識別。RNA聚合酶II和III催化轉錄的終止子，可能有與原核生物不依賴因子的終止子相似的結構和終止機制，即有富含GC的莖-環(huán)結構(stem-loop structure)和連續(xù)的U。由于成熟的m

18、RNA 3端已被切除了一段并加入了poly A尾,具體的轉錄終止點目前尚未認識。四、 轉錄的抑制作用（一）作用于模板DNA的轉錄抑制劑如放線菌素D（actinomycin D），能插入至DNA雙鏈中兩對dG?dC之間，低濃度時，阻止RNA鏈的延長，高濃度時可抑制RNA的起始，也抑制DNA復制。（二）作用于RNA聚合酶的轉錄抑制劑如利福平或利福霉素，能與原核細胞RNA聚合酶的亞基非共價結合，阻止RNA轉錄的起始，對真核生物RNA聚合酶無作用。該藥臨床用于治療結核桿菌引起的疾病。鵝膏蕈堿則是真核生物RNA聚合酶的抑制劑。第三節(jié)RNA轉錄后的加工一、原核生物RNA轉錄后的加工原核生物mRNA的轉錄產

19、物，一般無需加工已具有活性，即可作為翻譯的模板，近年也發(fā)現需要添加3poly A的現象。而對rRNA和tRNA轉錄產物的加工、修飾了解比較多，分別敘述如下： rRNA的加工 tRNA的加工1RNA酶III：2RNA酶D： 3RNA酶P： 4tRNA核苷酸轉移酶：型tRNA沒有3端的CCA，I型tRNA的3端CCA亦有被核酸酶降解的可能性。此酶以ATP和CTP為原料催化tRNA 3端CCA的形成。二、真核生物RNA轉錄后的加工 rRNA轉錄后的加工真核生物的rRNA有5S、5.8S、18S和28S四種，其中5.8S、18S和28S是由RNA聚合酶I催化一個轉錄單位，產生45S rRNA前體，rR

20、NA轉錄后加工包括前體rRNA與蛋白質結合，然后再切割和甲基化。在研究rRNA轉錄加工的過程中，發(fā)現某些真核生物如四膜蟲（Trtrahymena）的26SrRNA的 前體為6.4kb，含有414核苷酸的內含子，可以在完全沒有蛋白質的條件下，自身剪接，能很準確地將414核苷酸內含子剪除，而使兩個外顯子相連接為成熟的26S RNA。這種具有催化功能的RNA稱為核酶（ribozyme），意為可切割特異性RNA序列的RNA分子。核酶的二級結構有多種，其中一種呈槌頭狀（hammerhead）結構，含有若干莖（stems）和環(huán)（loops）。例如煙草環(huán)斑（rinsport）病毒的衛(wèi)星RNA的自身剪接序列具

21、有槌頭狀結構，如圖13-11所示。根據核酶的槌頭狀結構，通過人工設計合成，可使原來沒有核酶活性的RNA，成為具有核酶活性的RNA，用于阻斷病源生物或腫瘤基因的表達，為對感染性疾病及腫瘤的治療提供了新的思路。如圖13-12所示，下半部的24核苷酸鏈，是沒有核酶活性的病原體或腫瘤的RNA，根據槌頭狀結構原理，人工設計合成上半部的19核苷酸鏈，與其配成槌頭狀結構，使下半部分成為人工核酶的特異切割部位，阻斷其表達，達到防治某些疾病的目的。例如，現已在探索用核酶來破壞人免疫缺陷病毒（HIV）的臨床治療方案。 tRNA轉錄后的加工前tRNA的加工包括切除和堿基修飾，有些則需剪接。前tRNA的堿基約有10%

22、需要酶促修飾，修飾有如下類型：前tRNA3端的U由CCA取代；嘌呤堿或核糖C2的甲基化；尿苷被還原成雙氫尿苷（DH）或核苷內的轉位反應，成為假尿嘧啶核苷（T）；某些腺苷酸脫氨成為次黃嘌呤核苷酸（AMPIMP）。 mRNA轉錄后的加工真核生物mRNA由RNA聚合酶II催化轉錄，初始產物為核不均一RNA（heterogeneous nuclear RNA，hnRNA），新生的hnRNA從開始形成到轉錄終止，就逐步與蛋白質結合形成不均一核糖核蛋白（hnRNP）顆粒，前mRNA加工的順序是形成5帽子結構；內切酶去除3端的一段序列；poly A聚合酶催化形成3polyA尾；最后是剪接去除內含子轉變?yōu)槌墒?/p>

23、的mRNA。15帽的形成：hnRNA 5端的第一個核苷酸通常為三磷酸鳥苷（5-pppGpN-），在磷酸酶催化下去除-磷酸基團形成5-ppGpN···，經鳥苷酰轉移酶催化與另一個GTP（pppG）作用生成GpppGpN···，在鳥嘌呤-7-甲基轉移酶作用下，以S-腺苷蛋氨酸為甲基來源，生成m7GpppGpN···，再經2甲基轉移酶催化，使5端原來的第一位， 甚至第二位核苷酸的2-O位甲基化，形成m7GpppGmN···，或m7GpppGpmNm···

24、;?？梢?帽結構有三種形式；m7GpppGpN···為帽0，m7GpppGmpN···為帽1，m7GpppGmpNm···為帽2。不同真核生物的mRNA或同一生物的不同mRNA有不同的5帽結構。2前mRNA 3端切除及加poly A尾： 除組蛋白的mRNA外，真核生物的所有mRNA都有3poly A尾。研究表明，由于結構基因中編碼鏈的3端沒有poly A序列，mRNA的poly A尾是轉錄后加工形成的，其過程是：加poly A位點上游1035核苷酸處有AAUAAA序列，下游約50核苷酸處有富含GU序列，這

25、兩處序列是剪切和加poly A所需的信號。首先由剪切和聚腺苷化特異因子（cleavage and polyadenylation specific factor，CPSF）結合到上游富AAUAAA序列，剪除刺激因子（cleavage stimulation factor，CSF）與下游富含GU序列作用，剪除因子、（cleavage factor，CF）相繼與之結合，使其更趨穩(wěn)定。在剪除之前，poly A聚合酶結合到復合物上，使剪切后游離的3端能迅速腺苷酸化。poly A的生成分二個階段，如圖13-14。 3mRNA的剪接： 真核生物編碼mRNA的基因是斷裂基因，有外顯子和內含子并共同轉錄于初始

26、轉錄產物中，須將轉錄產物中的內含子去除，并把外顯子連接為成熟的mRNA分子，這個過程稱為剪接（splicing），剪接位點在外顯子的3端與內含子的5端連接點及內含子3端與下一個外顯子5端連接點。為便于敘述，把位于內含子5端的剪切點稱為5端剪接點，位于內含子3端的剪切點稱為3端剪接點。從圖13-15中可見，幾乎所有真核生物的核前mRNA都有特征的GU、AG序列，稱為GU-AG規(guī)則。內含子離3剪切點2050bp范圍有一個A也是不變的，稱為分支點。分支點附近有保守序列，如UACUAAC，其中3端倒數第二個堿基A為分支點。剪接過程： （四）RNA編輯RNA編輯（RNA editing）是指RNA前體除

27、上述加帽、添尾、剪接、修飾等程序外，需對其序列進行改編，改編過程包括在RNA前體分子中插入、剔除、或置換一些核苷酸殘基。例如人的載脂蛋白B（Apo B）有兩種形式，一種是肝細胞合成的分子量為512 kDa的Apo B-100，參與細胞內合成的脂類的運輸；另一種在小腸細胞合成的分子量為240 kDa的Apo B-48，參與以乳糜微粒形式攜帶食物中的脂類。這是由mRNA合成后在其第2 153位密碼子CAA（谷氨酰胺）的C變成U而成UAA（終止子），所以蛋白質合成到此密碼子即終止，產生含2 152氨基酸殘基的Apo B-48，未被編輯的mRNA則翻譯成含4 536氨基酸殘基的Apo B-100（圖1

28、3-18）。由于催化胞嘧啶變成尿嘧啶的脫氨酶只存在于小腸，故Apo B-48只在小腸合成，所以RNA編輯可以看作是對生物學中心法則的一個重要補充。RNA編輯的多種形式極大地增加了mRNA的遺傳信息容量。第四節(jié)逆轉錄、逆轉錄病毒及癌基因一、逆轉錄病毒及逆轉錄酶（一）發(fā)現前節(jié)討論的轉錄是以DNA為模板，在RNA聚合酶的作用下轉錄成RNA，即信息是從DNA流向RNA。某些病毒的基因組是RNA，而不是DNA，這類病毒稱為RNA病毒。1964年Temin觀察到有些致腫瘤的RNA病毒（如雞肉瘤病毒avian sarcoma virus，ASV）感染細胞的作用能被DNA復制抑制劑（如甲氨喋呤，MTX）、5F

29、dUMP等所阻斷，說明ASV的繁殖需要DNA的合成。另一發(fā)現為放線菌素D能抑制子代病毒顆粒的產生。放線菌素D是抑制以DNA為模板的RNA合成，這說明RNA腫瘤病毒在宿主細胞的繁殖，需要通過細胞RNA的合成。因此，Temin大膽提出一種設想，即RNA腫瘤病毒先變成DNA原病毒(provirus)，再產生RNA腫瘤病毒。這意味著遺傳信息也可以從RNA流向DNA。1970年Temin和Baltimore各自發(fā)現RNA腫瘤病毒含有一種酶，稱為逆轉錄酶(reverse transcriptase)。這種酶以RNA為模板，在有4種dNTP存在及合適條件下，能按堿基互補配對的原則，合成互補DNA(compl

30、ementary DNA，cDNA)。這種酶也稱RNA依賴的DNA聚合酶(RNA-dependent DNA polymerase)。由于RNA腫瘤病毒含有這種逆轉錄酶，所以也稱為逆轉錄病毒(retrovirus)。這一發(fā)現使生物中心法則內容更充實和完善。Temin和Baltimore也因此而獲得諾貝爾獎金。逆轉錄病毒顆粒的直徑約為1 000?，基因組由兩個完全相同的單鏈RNA分子組成，每分子約3.510 kb，不同毒株差異較大, 還含有若干分子的逆轉錄酶及來自宿主的tRNA。(二)ASV的基因組圖13-19顯示ASV原病毒基因組的結構，兩側端為長末端重復序列(1ong terminal re

31、peat，LTR)，R為兩側完全相同的序列，U5及U3，則序列不同，兩側LTR含整合信號，啟動子，增強子及加poly A等信號序列，緊接5端的下游有病毒包裝的序列()，是包裝成病毒顆粒的必需信號。（三）逆轉錄病毒的生活周期當病毒與宿主細胞受體結合后，病毒顆粒進入細胞內，開始病毒的生活周期，有兩個階。1第一階段病毒RNA基因組逆轉錄成DNA前病毒，再整合至宿主基因組中。逆轉錄酶具有催化三種反應的活性：RNA指導的DNA合成；RNA的水解；DNA指導的DNA合成，如圖13-20所示。合成的起始可能是利用tRNA作為引物。合成的雙鏈DNA原病毒可整合到宿主細胞的基因組中。2第二階段包括已整合至宿主基

32、因組的原病毒DNA，通過宿主細胞的RNA聚合酶II轉錄成相應的mRNA，此mRNA可作為病毒的RNA基因組，或作為合成相應蛋白質的模板。結果，病毒RNA基因組與病毒蛋白質可包裝成新的病毒顆粒進行繁殖，后者以芽植式離開宿主，這種逆轉錄病毒一般不會殺死宿主細胞。二、癌基因與抑癌基因（一）癌基因的概念上述ASV基因組含四個基因，其中gag，pol和env是病毒生活所必需的，而src不是病毒生活必需的。但src基因與細胞的轉化(transformation)和引起動物腫瘤有關，故稱為癌基因(oncogene)。src基因不是病毒生活所必需的， ASV中的src是ASV的前體(不含src)通過重組而獲得

33、細胞中的src，并突變成癌基因。因此，將病毒中與轉化和致癌有關的基因稱為癌基因，又因為來自病毒，故加一前綴v-src。而正常細胞的基因則稱為c-src(c代表cellular)，或原癌基因。原癌基因如何轉變成癌基因的呢? 如上述src被逆轉錄病毒獲得后，受到逆轉錄病毒順式作用元件啟動子和增強子的調控，轉錄速度增強，產物量大大增加，可使細胞轉化及惡變。另一種情況是原癌基因發(fā)生染色體移位，或者基因發(fā)生突變而產生異常產物。例如c-Ha-ras的正常產物Ras蛋白(p21)是一類調控細胞生長和其他功能的信號傳導體，當Ras蛋白與GTP結合時為活化狀態(tài)，GTP水解后，Ras蛋白與GDP的結合形式即為非活化狀態(tài)。Ras蛋白具有GTP酶的作用，所以在正常生理情況下，這兩種狀態(tài)呈動態(tài)平衡。一旦基因發(fā)生突變，如編碼N端第12位氨基酸殘基甘氨酸的密碼子一GGC一突變成一GTC，而GTC為纈氨酸的密碼子。由于一個氨基酸的改變，即甘氨酸轉變?yōu)槔i氨酸，可改變Ras蛋白的空間構象，使其水解GTP的活性下降1 000倍，結果使Ras蛋白處于與GTP結合的活化狀態(tài)而造成細胞惡變。首例發(fā)現的人類的癌基因就是在膀胱癌細胞中找到的