逆轉錄的過程是需要逆轉錄酶催化的。該逆轉錄酶也稱依賴RNA的DNA聚合酶(RDDP),即以RNA為模闆催化DNA鍊的合成。合成的DNA鍊稱為與RNA互補DNA(complementaryDNA,cDNA)。逆轉錄酶存在于一些RNA病毒中,可能與病毒的惡性轉化有關。
人類免疫缺陷病毒(HIV)也是一種RNA病毒,含有逆轉錄酶。在小鼠及人的正常細胞和胚胎細胞中也有逆轉錄酶,推測可能與細胞分化和胚胎發育有關。
逆轉錄酶的作用是以dNTP為底物,以RNA為模闆,tRNA(主要是色氨酸tRNA)為引物,在tRNA3'-末端上,按5'→3'方向,合成一條與RNA模闆互補的cDNA單鍊,它與RNA模闆形成RNA-cDNA雜交體。随後又在反轉錄酶的作用下,水解掉RNA鍊,再以cDNA為模闆合成第二條DNA鍊。至此,完成由RNA指導的DNA合成過程。
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