1. Retroviruses And retroposons
Chapter 16
Retroviruses
And
retroposons

2. 16.1 Introduction The retrovirus life cycle involves transposition-like events 16.3 Retroviral genes codes for polyproteins Viral DNA is generated by reverse transcription Viral DNA integrates into the chromosome Retroviruses may transduce cellular sequences Yeast Ty elements resemble retroviruses Many transposable elements reside in D. melanogaster Retroposons fall into two classes The Alu family has many widely dispersed members
16逆转录病毒和逆转座子485
逆转录酶病毒的生命周期包括类转位的事件 ,598
逆转录酶病毒可能转换细胞序列 ,607
酵母Ty元件与逆转录酶病毒相似 ,609
存在于果蝇中的许多转位元件 ,611
逆转录子有两种类型 ,613

3. 16.1 Introduction
Retroposon is a transposon that mobilizes via an RNA form; the DNA element is transcribed into RNA, and then reverse-transcribed into DNA, which is inserted at a new site in the genome.

4. 图19. 1概观: 逆转录病毒和逆转座子的繁殖周期(其中涉及到从DNA逆转录成RNA和从RNA转录成DNA的过程)
9.1 Introduction
Figure 16.1 The reproductive cycles of retroviruses and retroposons involve alternation of reverse transcription from RNA to DNA with transcription from DNA to RNA. Only retroviruses can generate infectious particles. Retroposons are confined to an intracellular cycle.
Like any other reproductive cycle, the cycle of a retrovirus or retroposon is continuous; it is arbitrary at which point we interrupt it to consider a "beginning." But our perspectives of these elements are biased by the forms in which we usually observe them, indicated in Figure Retroviruses were first observed as infectious virus particles, capable of transmission between cells, and so the intracellular cycle (involving duplex DNA) is thought of as the means of reproducing the RNA virus. Retroposons were discovered as components of the genome; and the RNA forms have been mostly characterized for their functions as mRNAs. So we think of retroposons as genomic (duplex DNA) sequences that may transpose within a genome; they do not migrate between cells.
第十九章 逆转录病毒及反转座子
涉及必须用RNA介导的转座过程是真核细胞所特有的，这种能力是由将RNA基因组的DNA拷贝(原病毒)插入到宿主细胞的逆转录病毒所提供的。一些真核细胞的转座子与逆转录病毒的原病毒在基本结构上相似，它们都通过RNA中间物的介导转座.这一类转座元件称作反转座子。它们包括能自由侵染宿主细胞的逆转录病毒，和通过RNA介导的转座序列，但该序列自身不能转座。它们和另一类转座子都有一个可用于鉴别的特征：在目标DNA的插入位点生成的短的直接重复序列。
即使在没有探测到活跃转座子的基因组中，也发现了原始转座的印迹，其形式是在分散的重复片段两侧的直接重复序列，这些序列的特征有时暗示RNA序列是DNA序列的祖先。我们认为，RNA一定曾被转化成DNA的拷贝，又通过类似的转座的过程被插入到基因组中。
与其他任何再增殖周期类似，逆转录病毒或反转录子的周期是连续的;在某点打断周期的连续性而考虑为“起始点”是不合适的.但是我们通常观察到的这些元件形式导致我们对其看法有所偏颇，如图19.1所示。逆转录病毒最初被认为是能在细胞间转移且有浸染性的病毒颗粒，因此胞内循环(涉及双链DNA)被认为是繁殖RNA病毒的方式。反转录子是作为基因组的成分被发现的；而其RNA的形式的功能主要被描绘成mRNA.所以我们认为反转录子是基因组(双链DNA)内可转座的序列；它们并不在细胞间迁移。

5. LTR is an abbreviation for long-terminal repeat.
16.2 The retrovirus life cycle involves transposition like events
LTR is an abbreviation for long-terminal repeat.

6. 16.2 The retrovirus life cycle involves transposition like events
图19.2 逆转录病毒的生活周期中涉及将RNA基因组逆转录成双链DNA,此DNA为了转录成RNA,必须插入寄主的基因组.
16.2 The retrovirus life cycle involves transposition like events
The particulars of the retroviral life cycle are expanded in Figure The crucial steps are that the viral RNA is converted into DNA, the DNA becomes integrated into the host genome, and then the DNA provirus is transcribed into RNA.
涉及类似转座过程的逆转录病毒的生活周期
逆转录病毒的基因组是单链的RNA，可通过双链DNA作中介而复制得到。病毒的生活周期涉及到双链DNA通过类似转座的过程插入到宿主基因组中，并产生目标DNA的短直接重复序列。
此过程的重大意义超出了病毒的延续性，其若干重要影响如下：
◆整合到种系中的逆转录病毒序列留在细胞基因组中，成为内源原病毒。与溶原细菌阶段类似，原病毒的表现就象机体的遗传物质的一部分。
◆细胞内序列偶尔会与逆转录序列重组，然后与它一起转座；这些序列可能作为双链序列在新的位点插入基因组。
◆被逆转录病毒转座的胞内序列可能改变被病毒感染的细胞的属性。
逆转录病毒生活周期的细节在图19.2中被详述。关键步骤是：病毒RNA逆转录成DNA，DNA被整合入宿主基因组，然后DNA原病毒转录成RNA。
负责产生RNA的初始DNA拷贝的酶是逆转录酶，我们将在的第20章把它作为重组DNA技术的有力工具而深入讨论。该酶把RNA逆转录成为受感染细胞的胞质中的线性双链DNA(DNA也被转化成环状形式，但似乎与增殖过程无关)。
线形DNA进入核中。一个或更多个DNA拷贝被整合到宿主基因组中。一种称作整合酶的蛋白负责整合过程。被整合原病毒DNA被宿主机制转录以生成病毒RNA，既作为mRNA也作为病毒RNA基因组包装进病毒体中。整合过程是生活周期的一部分，也是转录所必须的。
两个RNA基因组的拷贝被包装进每个病毒体，使独立的病毒颗粒实际上成为二倍体。当一个细胞被两个不同但相关的病毒感染后，可能产生杂合的携带每类的一个基因组的病毒颗粒。这种二倍性可能对于使病毒获得细胞内序列是重要的。反转录酶和整合酶与基因组一起由病毒颗粒的携带。
Figure 16.2 The retroviral life cycle proceeds by reverse transcribing the RNA genome into duplex DNA, which is inserted into the host genome, in order to be transcribed into RNA.

7. 16.2 The retrovirus life cycle involves transposition like events
图19.3 逆转录病毒的”基因”被表达成多蛋白,随后被切割成单独的产物.
A typical retroviral sequence contains three or four "genes," the term here identifying coding regions each of which actually gives rise to multiple proteins by processing reactions. A typical retrovirus genome with three genes is organized in the sequence gagpolenv as indicated in Figure 16.3.
典型的逆转录病毒序列包含三四个“基因”，实际上指的是分别编码了多个蛋白质的几个儿个编码区域。典型的有三个基因的逆转录病毒基因组一般含gag-pol-env序列，参见图19.3。
逆转录病毒mRNA有一个传统的结构。5′端有帽子，3′端被聚腺苷酰化。这表现在两个mRNA上。全长mRNA被翻译以生成Gag和Pol聚合蛋白。Gag从起始密码子读到第一个终止密码子。此终止密码子必须被绕过以表达Pol产物。
不同病毒用不同的机制来越过gag终止密码子，这依赖于gag和pol阅读框架之间的关系。如果gag和pol连续的位于同一阅读框架种，可辩认终止密码子的谷氨酰基tRNA使得产生单一蛋白质成为可能。如果gag和pol位于不同的阅读框架中，出现核糖体的移码以便产生单一蛋白质。通常破读只有5%有效，所以Gag蛋白比Gag-Pol蛋白多大约20倍。
Env蛋白是由另一种方式表达的：RNA剪切产生一较短的亚基因组信使，它被翻译成Env产物。
gag基因编码了病毒的核蛋白核心的蛋白质。pol基因编码的功能涉及到核酸合成和重组。env基因编码的是颗粒的外壳的组份，也隔离了来自细胞膜的组成。
Gag或Gag-Pol和Env产物都是聚合蛋白，存在于成熟病毒体中的单独的蛋白都是被蛋白酶裂解后释放出的。蛋白酶可由病毒的不同形式编码：它可以是gag或pol的一部分，或是以一个附加的不独立的读码框架的形式出现。
Figure 16.3 The genes of the retrovirus are expressed as polyproteins that are processed into individual products.

8. 16.2 The retrovirus life cycle involves transposition like events
图19.4 HIV逆转录病毒从感染的细胞的质膜出芽.
The production of a retroviral particle involves packaging the RNA into a core, surrounding it with capsid proteins, and pinching off a segment of membrane from the host cell. The release of infective particles by such means is shown in Figure The process is reversed during infection; a virus infects a new host cell by fusing with the plasma membrane and then releasing the contents of the virion.
逆转录病毒颗粒的生产涉及到把RNA包装到核心蛋白里，外面围绕着衣壳蛋白，并从宿主细胞的质膜上出芽释放。这样释放感染性颗粒的过程表示在图19.4中。感染过程与此过程相反；病毒通过与质膜融合从而感染新的宿主细胞，然后释放病毒体的内含物。
逆转录病毒叫做正链病毒，因为病毒RNA自身编码蛋白质产物。正如其名字所暗示的，逆转录酶负责把基因组(正链RNA)转录成互补的DNA链。逆转录酶也催化双链DNA的后续阶段，它有DNA聚合酶活性，能从RNA的单链逆转录来合成双螺旋DNA，双螺旋DNA中的第二条链叫正链DNA。作为此活性的必需的功能，该酶有RNA酶H的活性，可以降解RNA-DNA杂化物中的RNA部分。所有逆转录病毒的逆转录酶有相当大的氨基酸序列的同源性，有些其他的反转录子有类似的同源序列。
Figure 16.4 Retroviruses (HIV) bud from the plasma membrane of an infected cell. Photograph kindly provided by Matthew Gonda.

9. 图19.5 逆转录病毒的RNA末端是直接重复序列,自由线性DNA末端是LTRs,而原病毒的末端的LTRs各少了2个碱基.
16.2 The retrovirus life cycle involves transposition like events
Figure 16.5 Retroviral RNA ends in direct repeats (R), the free linear DNA ends in LTRs, and the provirus ends in LTRs that are shortened by two bases each.
The structures of the DNA forms of the virus are compared with the RNA in Figure The viral RNA has direct repeats at its ends. These R segments vary in different strains of virus from 1080 nucleotides. The sequence at the 5 end of the virus is R-U5 , and the sequence at the 3 end is U3-R. The R segments are used during the conversion from the RNA to the DNA form to generate the more extensive direct repeats that are found in linear DNA (see Figure 16.6 and Figure 16.7). The shortening of 2 bp at each end in the integrated form is a consequence of the mechanism of integration (see Figure 16.9).
在图19.5中，比较了病毒的DNA形式和RNA的结构。病毒RNA在末端有直接的重复。这些R片段在不同的病毒株中从10-80核苷酸开始不同。在病毒的5′端，继R片段之后是80-100个核苷酸的U5区域，它的名字暗示它与5′端的独特性。在3′端，在R片段之前是 个核苷酸的U3片段，它是独特于3′端的。R片段用在从RNA转换成DNA以便生产在线形DNA中的更大量的直接重复(见图 )。已整合的形式的每一端减短了2个碱基对，这是整合机制的结果(见图19.8)。
与其他DNA聚合酶类似，逆转录酶需要引物。本来的引物是tRNA。不带电的宿主tRNA存在于病毒体中。tRNA的3′端的18个碱基的序列，是与一个病毒RNA分子的5′端起 个碱基的部位配对。tRNA也可能与另一个病毒RNA的靠近5′端的部位碱基配对，因而协助在病毒RNA之间形成二聚体。
此处是一个两难的困境：转录酶开始合成DNA的部位只在5′端下游 个碱基。DNA是如何被生成而表现完整的RNA基因组?(这是复制任何线形核酸的末端的普遍问题中的一个极端的类型。参见14节)。

10. 16.2 The retrovirus life cycle involves transposition like events
图19.6 DNA负链是由逆转录时转换了模板产生的.
16.2 The retrovirus life cycle involves transposition like events
合成继续向末端进行，产生一段短短DNA序列，叫做负强止DNA。没有发现此分子，因为合成继续下去，其反应已在图19.6中说明。逆转录酶改变模板，携带着新生的DNA到新的模板上。这是在模板间两次跳跃的第一次。
在此反应中，RNA模板的5′端的R区域由逆转录酶的RNA酶H活性来降解。它的去除使3′端的R区可与新合成的DNA来碱基配对，然后逆转录过程通过U3区域向RNA体继续进行。
与强止负DNA配对的R区域的来源可能是同一RNA分子的3′端(分子内配对)或是另一个RNA分子的3′端(分子间配对)。对一个不同的RNA模板了开关被用在图中，因为有证据表明tRNA引物的序列未在反转录子生活周期中受抑制。(如果出现分子内配对，我们将期待该序列被掏，因为将提供在下一周期中引物结合序列的唯一来源。分子间配对允许另一个逆转录病毒RNA来提供此序列。)
此开关及附加物的结果是把一个U3片段加到5′端。U3-R-U5序列叫做长终止重复(LTR)，因为一系列相似的事件把U5片段加到3′端上，形成了U5-R-U3的相同结构。
Figure 16.6 Minus strand DNA is generated by switching templates during reverse transcription.

11. Figure 16.7 Synthesis of plus strand DNA requires a second jump.
16.2 The retrovirus life cycle involves transposition like events
The structures of the DNA forms of the virus are compared with the RNA in Figure The viral RNA has direct repeats at its ends. These R segments vary in different strains of virus from 1080 nucleotides. The sequence at the 5 end of the virus is R-U5 , and the sequence at the 3 end is U3-R. The R segments are used during the conversion from the RNA to the DNA form to generate the more extensive direct repeats that are found in linear DNA (see Figure 16.6 and Figure 16.7). The shortening of 2 bp at each end in the integrated form is a consequence of the mechanism of integration (see Figure 16.9).
我们现在需要生成正链DNA和在另一端生成LTR。此反应表示在图19.7中。逆转录酶导引了负链DNA的合成，来自于降解起初初的RNA分子后剩下的RNA碎片。当该酶到达模板末端时，生成了强止正链DNA。此DNA然后被转移到一个负链的另一端。当DNA合成又一次从较远的上游的引物片段(图中左侧)开始时，DNA可能由置换反应被释放。它用R区域来与负链DNA的3′端配对，此双链DNA需要完成两条链以便在每一端产生一个双螺旋LTR。
由于每个逆转录病毒颗粒都有两个RNA基因组，一次病毒生活周期中可能发生重组。可能涉及到两个步骤，一个在负链合成期间，另一个在正链合成期间：
◆图19.6所示的分子间配对允许在两个连续的RNA模板应序列之间发生重组。
◆正链DNA可能是不连续的合成，该反应涉及几个内部初始阶段。此反应中也可能出现链转移。
两个步骤的共同特征是在DNA合成活动中的变更模板的重组效应。重组机制的一个普遍例子是复制选择，许多年来它被认作普通重组的可能的机制。它不大可能由细胞内系统所利用，但它是RNA病毒感染时重组的共同基础，包括专门由RNA形式而来的复制物，例如脊髓灰质炎病毒。
已整合的原病毒的组织很象线形DNA，原病毒的每一端的LTR都是独特的。U5的3′端包括以一段短的插入的重复与U3的′端有关，所以LTR自身在短的插入的重复处截止。已整合的原病毒DNA象转座子：原病毒序列在插入的重复处截止，侧面是靶DNA的的直接重复。
将线形DNA直接插入到靶位点，就产生了原病毒。
(除了线性DNA外，病毒序列还有环状的形式。线性DNA有两段相邻的长末端重复序列〔LTR〕，这两个序列是通过连接线性末端而产生的，环状DNA只有一段LTR序列〔可能通过一次重组形成而本身由大量环状物组成〕。虽然长期以来，中间体似乎被认为是一个环状物〔通过模拟λDNA的整合〕，但现在我们知道线状的形式是用来整合的。)
Figure 16.7 Synthesis of plus strand DNA requires a second jump.

12. 16.2 The retrovirus life cycle involves transposition like events
图19.8 整合酶是整合反应中仅需的病毒蛋白,在此反应中,每个LTR序列都失去2bp,并被插入4bp目标DNA的重复序列之间.
线状DNA的整合已经清楚地描述过了。它能被一种单一的病毒产物催化，这种病毒产物叫做整合酶，整合酶对逆转录病毒线性DNA和目标DNA都起催化作用；这在图19.8中得以说明。
病毒DNA的末端很重要；在有转座子的情况下，末端的突变可以阻止整合。其最保守的特征是靠近每个转置复制子末端的二核苷酸序列CA部分，整合酶通常使得多个线性DNA的末端一起产生核糖核蛋白复合体同时还通过除去在保守序列CA上游的碱基，将平末端改变成凹缺末端；从有个3′末端起，通常会涉及到两个碱基丢失。
在相关序列上，靶位点的选择是随机的，整合酶使交错切口固定在靶位点上，在图19.8的例中，切口被分离为4bp长。目标复制子的长度决定于特殊病毒，它可以是4、5，或6bp；估计这长度决定于带有目标DNA的整合酶的反应形状。
经过目标DNA的卵裂后，5′末端就产生了，该目标DNA是被共价连接到病毒DNA的凹缺末端的，而病毒DNA的两个终端都被一条链连接到目标DNA上，单链区域通过宿主细胞的酶来修复；修复过程中，在每个病毒DNA的5′末端处，两个突出碱基被切除。其结果是在每段LTR上的整合病毒DNA已缩减了2bp的长度；这与从5′终端的U3区左末端起缩减2bp和从3′终端的U5区右末端起缩减2bp是一致的。在整合逆转录病毒基因组的每个末端，都有一个独特而短直的目标DNA复制子。
在随机选择的位点上，病毒DNA被整合到宿主基因组中；一个连续受感染的细胞获得了1～10个拷贝的原病毒(当然，一个传染病毒会进入胞质，但是它也会以DNA形式被整合到胞核的基因组中。逆转录病毒只能在增育细胞中复制；这是因为当病毒基因组有机会获得核物质时，逆转录病毒进入胞核，细胞须经过有丝分裂。)。
每个LTR的U3区都运载一个起动子；位于LTR左侧的启动子负责原病毒的起始转录。回想原病毒RNA的形成需要引入LTR左侧的U3序列，我们便知道启动子实际上是通过DNA转变为双螺旋DNA而产生的。
有时(可能极少时候)在LTR右侧的启动子辅助整合位点附近的宿主序列进行转录。LTR也载着一个不仅作用于病毒序列而且作用于胞内序列的增强子(激活邻近启动子的一段序列)。当某种基因以这种公式被激活时(见第37章)，逆转录病毒的整合可能会将一个宿主细胞改变为致癌细胞。
整合的原病毒能从基因组中切除吗?同源重组可能在一个原病毒的两个LTR之间发生。出现在某些胞内基因组中的多个独立的LTR，可能是切除过程中的遗留片段。
根据传染周期，到目前为止，我们已处理了逆转录病毒；在此周期中，整合对于RNA的长远拷贝产物很必要。然而当一个病毒DNA整合到一个种系细胞内时，它就变成一个生物遗传内源原病毒。内源原病毒一般不被表达，但有时能被外部事件所激活，例如伴有另一病毒的传染。
Figure 16.9 Integrase is the only viral protein required for the integration reaction, in which each LTR loses 2 bp and is inserted between 4 bp repeats of target DNA.

13. 16.2 The retrovirus life cycle involves transposition like events
Strand switching occurs with a certain frequency during each cycle of reverse transcription, that is, in addition to the transfer reaction that if forced at the end of the template strand. The principle is illustrated in Figure 16.8, although we do not know much about the mechanism. Reverse transcription in vivo occurs in a ribonucleoprotein complex, in which the RNA tempkate strand is bound to virion components, including the major protein of the capsid. In the case of HIV, addition of this protein (NCp7) to an in vitro system causes recombination to occur (Negroni and Buc, 2000). The effect is probably indirect: NCp7 affects the structure of the RNA template, which in turn affects the likelihood that reverse transcriptase will switch from one template strand to another.
Figure 16.8 Copy choice recombination occurs when reverse transcriptase releases its template and resumes DNA synthesis using a new template. Transfer between template strands is probably occurs directly, but is shown here in separate steps to illustrate the process.

14. 16.3 Retroviruses may transduce cellular sequences
Helper virus provides functions absent from a defective virus, enabling the latter to complete the infective cycle during a mixed infection.

15. 16.3 Retroviruses may transduce cellular sequences
图 被转染的不具有复制能力的病毒的部分病毒自身的序列被宿主的胞内序列所替换.替换的宿主序列的长度和被替换的病毒序列所在的位置是病毒的重要特征.具有复制缺陷的病毒可在有野生型功能的帮助病毒的协助下完成复制.
An interesting light on the viral life cycle is cast by the occurrence of transducing viruses, variants that have acquired cellular sequences in the form illustrated in Figure Part of the viral sequence has been replaced by the v-onc gene. Protein synthesis generates a Gag-vOnc protein instead of the usual Gag, Pol, and Env proteins. The resulting virus is replicationdefective; it cannot sustain an infective cycle by itself. However, it can be perpetuated in the company of a helper virus that provides the missing viral functions.
逆转录病毒可以传递宿主DNA
自从发现传导病毒后，关于病毒生命周期的一个有趣话题广为流传，在图19.9表格中说明了获得胞内序列的病毒体的情况；部分病毒序列已被V致癌基因(V-One gene)所取代。合成蛋白时产生Gag-V-one蛋白而不是通常的Gag,Pol和Env蛋白，最终的病毒是复制缺损，它本身不能维持传染周期，但如果有提供缺失病毒功能的辅助病毒存在，它却能永恒地生成。
onc是oncogensis的缩写，其作用是转变培养细胞，使通常的生长规律适于非限制分离。病毒及胞内onc基因都可能会产生致癌细胞(见第37章)。
V-onc基因为病毒提供转变某种宿主细胞的能力，在宿主基因组中所发现的带有同源序列的Loci，被叫作C-onc基因。该基因怎样通过逆转录病毒获得呢?C-onc和V-onc基因结构的外露特征不一致；C-onc基因通常被内含子阻断因而在细胞中以低水平表达出来，而V-onc基因不被阻断，因而它作为部分病毒转录元以高水平表达出来，这些结构特征表明V-onc基因是因C-onc基因的剪接RNA拷贝体所产生的。
Figure Replication-defective transforming viruses have a cellular sequence substituted for part of the viral sequence. The defective virus may replicate with the assistance of a helper virus that carries the wild-type functions.

16. 16.3 Retroviruses may transduce cellular sequences
图 具有复制缺陷的病毒的产生机制如下: 通过整合和切除病毒的基因组来产生一个融合的病毒-宿主转录产物,并和一个正常的RNA基因组组装.因此,非同源重组对于产生具有复制缺陷的病毒是必须的.
Figure Replication-defective viruses may be generated through integration and deletion of a viral genome to generate a fused viral-cellular transcript that is packaged with a normal RNA genome. Nonhomologous recombination is necessary to generate the replication-defective transforming genome.
A model for the formation of transforming viruses is illustrated in Figure A retrovirus has integrated near a conc gene. A deletion occurs to fuse the provirus to the c-onc gene; then transcription generates a joint RNA, containing viral sequences at one end and cellular onc sequences at the other end. Splicing removes the introns in both the viral and cellular parts of the RNA. The RNA has the appropriate signals for packaging into the virion; virions will be generated if the cell also contains another, intact copy of the provirus. Then some of the diploid virus particles may contain one fused RNA and one viral RNA.
图19.10说明了转变病毒体的信息模型，当逆转录病毒被整合到C-onc基因附近，在引导原病毒到C-onc基因的转变时便会产生削除现象；随后的转录便产生连接RNA，此DNA的一个末端是病毒序列而另一端是胞内序列。在剪接过程中，病毒及胞内的部分RNA内含子可被除去。连接DNA有用来引诱病毒体的特殊信号，如果细胞也包含有另一完整的原病毒拷贝体，那么病毒体将被产生，随后的一些二倍体病毒粒子就可能含有引导RNA和病毒RNA。
在这些序列间进行重组可能会产生转变基因组，在该基因组的两个末端都会出现病毒复制(在逆转录的传染周期中，通过不同的方式，基因以高频率发生重组。我们一点也不知道重组对基质中的同源体有何需求，只能估计在病毒基因组和胞内部分引导DNA之间的非同源反应要以相同的机理进行，该机理与病毒重组密切相关。)。
整个逆转录类的普遍特征表明：所有逆转录可能具有相同的根源。由于核酸聚合酶的存在，原始IS因子可能会围绕宿主基因，最终单元将形成LTR-Pol-LTR的形式。通过获得特殊的功能来控制DNA和RNA基质，LTR-Pol-LTR可以发展成传染性病毒，这种特殊的功能包括产物允许RNA捆扎的基因掺合，而其它的功能，例如转变基因，以后就可以不被掺合了。

17. 16.4 Yeast Ty elements resemble retroviruses
图19.11Ty元件的末端是直接重复序列,它被转录成2个部分重叠的RNAs.它们有两个阅读框架,分别对应着逆转录病毒的gag 和pol基因.
16.4 Yeast Ty elements resemble retroviruses
Figure Ty elements terminate in short direct repeats and are transcribed into two overlapping RNAs. They have two reading frames, with sequences related to the retroviral gag and pol genes.
酵母Ty元件与逆转录病毒相似
Ty因子由一个分散重复的DNA序列家族组成，此DNA序列是在不同酵母链的不同位点发现的。Ty是“transposon yeast”的缩写，转座能产生独特的脚印：在插入Ty因子的每一端，目标DNA都重复5bp长；Ty转座低于细菌转座的频率，细菌转座频率在～10-7—10-8之间。
在个体Ty因子间存在着很大的差异；大量因子存在于被叫做Ty1及Ty917两类因子的其一之中，它们都具有相同的组成，图19.11说明该情况。每个因子均长63kb，每一末端的最后330bp构成了被叫做δTy因子的直接复制子，每种δTy因子都有多种变化：包括碱基对的替换、插入及削除。在一个典型的酵母基因组中，包含有30个Ty1类及6个Ty917类的拷贝体。另外还有独立J型因子的100个拷贝体，此因子叫做soloδ。
尽管一个独立Ty因子的两个复制子可能是相同的或者至少是非常接近的，δ序列也表现出大量的不均匀性。同Ty因子相关的δ序列与soloδ因子相比较，前者在序列上有更大的保守性，这表明复制子的识别与转座有关。
Ty因子被转录成两种聚腺苷酸化RNA，此RNA由单信体酵母细胞中全部mRNA的5%以上成分组成。两上转录都开始于左侧末端δ因子内的启动子，其中一个在5kb后终止转录，另一个转录在右侧末端δ序列范围内的5-7kb后终止。
Ty因子序列有两个开放的阅读框架，此柜架在同一方向上被表达，但以不同形式进行阅读，且以13个氨基酸折叠而成。TyA的序列表明它编码DNA连接蛋白，TyB序列包含有同源体的区域；该同源体带有逆转录病毒的反转录酶，蛋白酶及整合酶序列。
TyA和TyB与逆转录病毒的gag和pol的结构和功能很相似。TyA和TyB的阅读框架以两种形式表达出来；Tya蛋白表达TyA阅读框架，且在其末端终止，而TyB阅读框架只被部分连接蛋白表达，在此连接蛋白中，通过一个允许终止密码子从旁边过的特殊框架移动(类似于逆转录病毒中gag-pol的翻译)，TyA区域就被引导到TyB区域。
Ty因子提供便携式的同源体区域；该同源体是通过宿主系统传递而进行重组的目标物。当重组发生在不同染色体上的两个Ty因子间时，通常会通过削除、转置(在一个染色体上的两个Ty因子间进行重组时)或引起更强烈的变化而损坏染色体。
Ty因子间的重组好像发生在裂解过程中；当发现一次重组进行时，就有可能发现更多重组现象。基因在不同位置的Ty因子间改变，导致了一个因子被其它序列所取代。
在直接重复的δ序列间进行同源重组可以切除Ty因子，大量的Soloδ因子可能是这种重组的印迹。自然切除可能与由于插入Ty而引起突变的转置有关，转置的水平决定于确切的δ序列的左后侧。
有一个反论，那就是说两个δ因子有相同的序列，在一个末端δ内的启动子很活泼，而在另一端δ内的终止子也很活泼(在其它转座因子中发现了一个很相似的特征，包括逆转录病毒)。

18. 16.4 Yeast Ty elements resemble retroviruses
Figure A unique Ty element, engineered to contain an intron, transposes to give copies that lack the intron. The copies possess identical terminal repeats, generated from one of the termini of the original Ty element.
Ty elements are classic retroposons, transposing through an RNA intermediate. An ingenious protocol used to detect this event is illustrated in Figure An intron was inserted into an element to generate a unique Ty sequence. This sequence was placed under the control of a GAL promoter on a plasmid and introduced into yeast cells. Transposition results in the appearance of multiple copies of the transposon in the yeast genome; but they all lack the intron (Boeke et al., 1985).
Ty因子是独特的转座子，它通过一个RNA中间体而转座。图19.12说明了被使用来查明这种转座的一个可取方案；将内含子插入Ty因子中便产生了Ty序列，在质粒中的GAL启动子的控制下，Ty序列被固定，同时被引入酵母细胞中。在酵母基因组中，转座导致了转座子的多拷贝体的出现，但它们都缺乏内含子。
我们知道只能通过一种方式来切除内含子，那就是RNA剪接，这表明当有逆转录酶存在时，转座以同一机理进行。Ty因子被转录为RNA，此RNA是由剪接装置识别的，剪接RNA由逆转录酶识别而再生成一个双螺旋DNA拷贝体。
带有逆转录病毒的同类物伸展得更远。原始Ty因子在其两个δ因子间的序列有差异，但转座因子拥有相同的δ序列，此序列起始于原始因子的5′δ端。如果我们认为δ序列确实象U3-R-U5域组成的LTR一样，那么TyRNA便是从R区到R区伸展的。正好像在图19.3～19.6中所表明的逆转录病毒那样，通过增加一个U5区别3′末端和增加一个U3区到5′末端，整个LTR再次生成。
Ty因子，GAL操纵子被用于控制Ty因子诱导标记的转录：它通过加入半乳糖(galactose)而被打开。操纵子的诱导有两个影响。激活标记因子的转座是必要的。其活性也增加了Ty因子在酵母染色体转座的频率。这暗示着Ty因子产物对别的因子起反式作用(事实上作用于它们的RNA)。

19. 16.4 Yeast Ty elements resemble retroviruses
The analogy with retroviruses extends further. The original Ty element has a difference in sequence between its two delta elements. But the transposed elements possess identical delta sequences, derived from the 5 delta of the original element. If we consider the delta sequence to be exactly like an LTR, consisting of the regions U3RU5, the Ty RNA extends from R region to R region. Just as shown for retroviruses in Figure 16.3, Figure 16.4, Figure 16.5, Figure 16.6, the complete LTR is regenerated by adding a U5 to the 3 end and a U3 to the 5 end.
Figure 16.3 The genes of the retrovirus are expressed as polyproteins that are processed into individual products.

20. 16.4 Yeast Ty elements resemble retroviruses
The analogy with retroviruses extends further. The original Ty element has a difference in sequence between its two delta elements. But the transposed elements possess identical delta sequences, derived from the 5 delta of the original element. If we consider the delta sequence to be exactly like an LTR, consisting of the regions U3RU5, the Ty RNA extends from R region to R region. Just as shown for retroviruses in Figure 16.3, Figure 16.4, Figure 16.5, Figure 16.6, the complete LTR is regenerated by adding a U5 to the 3 end and a U3 to the 5 end.
Figure 16.4 Retroviruses (HIV) bud from the plasma membrane of an infected cell. Photograph kindly provided by Matthew Gonda.

21. 16.4 Yeast Ty elements resemble retroviruses
The analogy with retroviruses extends further. The original Ty element has a difference in sequence between its two delta elements. But the transposed elements possess identical delta sequences, derived from the 5 delta of the original element. If we consider the delta sequence to be exactly like an LTR, consisting of the regions U3RU5, the Ty RNA extends from R region to R region. Just as shown for retroviruses in Figure 16.3, Figure 16.4, Figure 16.5, Figure 16.6, the complete LTR is regenerated by adding a U5 to the 3 end and a U3 to the 5 end.
Figure 16.5 Retroviral RNA ends in direct repeats (R), the free linear DNA ends in LTRs, and the provirus ends in LTRs that are shortened by two bases each.

22. 16.4 Yeast Ty elements resemble retroviruses
The analogy with retroviruses extends further. The original Ty element has a difference in sequence between its two delta elements. But the transposed elements possess identical delta sequences, derived from the 5 delta of the original element. If we consider the delta sequence to be exactly like an LTR, consisting of the regions U3RU5, the Ty RNA extends from R region to R region. Just as shown for retroviruses in Figure 16.3, Figure 16.4, Figure 16.5, Figure 16.6, the complete LTR is regenerated by adding a U5 to the 3 end and a U3 to the 5 end.
Figure 16.6 Minus strand DNA is generated by switching templates during reverse transcription.

23. 16.4 Yeast Ty elements resemble retroviruses
Although the Ty element does not give rise to infectious particles, viruslike particles (VLPs) accumulate within the cells in which transposition has been induced. The particles can be seen in Figure They contain full-length RNA, double-stranded DNA, reverse transcriptase activity, and a TyB product with integrase activity. The TyA product is cleaved like a gag precursor to produce the mature core proteins of the VLP. This takes the analogy between the Ty transposon and the retrovirus even further. The Ty element behaves in short like a retrovirus that has lost its env gene and therefore cannot properly package its genome.
尽管Ty因子并没有提高颗粒的感染率，但在转座被诱导的细胞内类病毒(VLPS)颗料具有积累作用。如图19.13所示。他们包括全长RNA，双链DNA，反转录酶活性和TyB产物同整合酶活性。TyA产生被像gag基因前体那样切去产成熟的VLP(类病毒颗粒)核蛋白，这在Ty转座子和逆转录病毒间都起类似作用。Ty因子的短期行为像逆转录病毒，它丢失它的env基因因而不能正常包裹它的基因组。
在任何酵母基因组中仅有Ty因子中的一些是有活性的，而大多数均不能转座。(类似于惰性内源原病毒)由于这些“死亡”的因子保留δ复制子，所以在对一个活泼因子合成的蛋白作反应时，他们仍为转座提供靶子。
Figure Ty elements generate virus-like particles. Photograph kindly provided by Alan Kingsman.

24. 16.5 Many transposable elements reside in D. melanogaster
图 果蝇中的3种不同的转座元件有不同的结构.
16.5 Many transposable elements reside in D. melanogaster
The presence of transposable elements in D. melanogaster was first inferred from observations analogous to those that identified the first insertion sequences in E. coli. Unstable mutations are found that revert to wild type by deletion, or that generate deletions of the flanking material with an endpoint at the original site of mutation. They are caused by several types of transposable sequence, which are illustrated in Figure They include the copia retroposon, the FB family of unknown type, and the P elements discussed previously in 15 Transposons.
很多转座子驻留于果蝇的基因组中
D.melanogaster中的转座因子的第一次推断来自于同对E.coli中第一扦入序列确定的类似观察。不稳突变被观察通过缺失恢复野生型，或者在突变启始位点产生侧面材料的缺失和一个终止点。图19.14示，他们产生一些转座序列的类型，其中包括copia反转录子，FB家族的未知类型，和18章讨论过的P因子。被最好描绘的逆转录子的家族叫copia。它的名字反映了大量密切相关的序列用于编码丰富的mRNA。copion家族，对于一些别的无关序列的因子来说可作为模范，但他们的结构和行为类似copia因子的拷贝数依赖于fly菌株，通常是20～60。家族成员广泛分散。copia因子的位置表明在D.melanogaster的每一菌株中处于不同的范围。
这些不同发展经历了进化时期
我们不能评使变化率，但通过细胞培养可明确重要问题的性质。每个基因组中copia因子的数量随后实质性的增加了2—3倍。额外的因子再现了copia因子在新位点的扦入。以一些未知方式作适应性培养，使得转座率瞬间增加到10-3到10-4每代。
copia因子约5000bp长，有276bp的同一性直接终止重复。
每一直接重复本身终止于相关的倒置重复。目标DNA5bp的直接重复在扦入位点产生。copia家族成员中个体的差异小于5%；变化通常有小的缺失。尽管对别的copia类似家庭来说其个体间表现出较大差异，但都具有上述特征。
每一个copia因子的两个直接重复的同一性暗示或者他们互相作用允许正确事件，或者他们俩来自在转座中一个父代的一个直接重复。作为Ty因子的类似情况，这在Ty因子同逆转录病毒的关系上是有建议价值的。
Figure Three types of transposable element in D. melanogaster have different structures.

25. 16.5 Many transposable elements reside in D. melanogaster
图 果蝇中的3种不同的转座元件有不同的结构.
16.5 Many transposable elements reside in D. melanogaster
基因组中的copia因子总是完整的，终止重复的个体拷贝还没有发现(尽管我们期望它们产生，如果重组删除干扰材料的话)。copia因子有时在自由环状DNA形成时被发现；像——较长的有两个终止重复，转短的则只有一个，包含copiaRNA的粒子已经被注意。
copia序列有一单链的4227bp长的读码框架。在copia开放读码框架部分和反转录病毒的gag和pol序列间有同源性。一个重要的同源性缺失是任何同 env序列有关的都要求病毒的被膜，这意味着copia不可能产生类病毒颗粒。
copia以含高丰度polyA的mRNA行使转录，代表了全长和部分长的转录.mRNA有一通用的5’终止端，来自终止重复之一的中央启始。一起蛋白的产生或许包含如RNA——和多蛋白分裂的事件。
尽管我们还缺乏copia转座子模式的直接证据，有如此多的同——组织的相似性以致于结论似乎是那就是copia一定有同逆转录相关的启点。有几个 功能起作用是难说的。当然我们知道copia因子转座但没有任何理由说明其感染能力。(如同Ty因子的情况)
D.melanogaster中转座因子的另一个家庭成员FB(foldback的简称)有可变长度的倒置终止重复。一些FB因子仅构成并列倒置重复，另一些倒置重复通过非重复DNA区隔离。
尽管长度可变，FB家族的所有成员的倒置重复是同源的，这种特征可通过它们的结构解释，该结构为一单序列DNA的串联拷贝，被有较大多样性序列的较长延伸所分隔。从末端进入FB因子，单序列单元长度增加：最初是10bp，延伸到20bp，最后达到32bp。单序列FB因子的两个倒置重复拷贝不具有同一性。
关于FB因子的末端结构我们还不清楚，是什么给予FB因子转座的能力呢?有时两个FB因子明显合作去转座一个大的相互缠绕的DNA片断，可能是合成的细菌转座子的记忆行为(尽管FB因子间的DNA长度可能更长，达200kb)。FB因子的每一末端的侧面的任何DNA序列可能具有这种作用是可能的。
Figure Three types of transposable element in D. melanogaster have different structures.

26. 16.6 Retroposons fall into two classes
Alu family is a set of dispersed, related sequences, each ~300 bp long, in the human genome. The individual members have Alu cleavage sites at each end (hence the name). Processed pseudogene is an inactive gene copy that lacks introns, contrasted with the interrupted structure of the active gene. Such genes presumably originate by reverse transcription of mRNA and insertion of a duplex copy into the genome.

27. 16.6 Retroposons fall into two classes
表 逆转座子可分成病毒和非病毒2个超家族.
16.6 Retroposons fall into two classes
Rretroposons are defined by their use of mechanisms for transposition that involve reverse transcription of RNA into DNA. Two classes of retroposons are distinguished in Figure 16.16:
表19.1区分了两种反转座子
逆转录病毒是反转座子的范例，反转座子有转座能力是因为他们为能编码而恢复转录酶和成整合酶的活性。逆转座子不同于逆转录病毒在于他们自己本身并不通过一个独立的感染形式。但是在用于转座的结构上近似。这组被称为病毒的超级家族。
表19.1 反转座子能被分为病毒或非病毒的超级家族
逆转录子的另一种的外在和内在特征是一致的，这表明他们在RNA序列中启始，尽管在这些情况下我们仅能推断关于DNA的拷贝是如何产生的，我们假设他们是被别的地方编码的酶系统催化的用于转座的目标。他们启始于细胞的转录，他们并不编码有转座功能的蛋白，这组被称非病毒超级家族。
哺乳动物基因组包含木量的相对较短的序列，这些序列相互意切相关。这些成份的一个重要部分构成逆转座子。这些材料中的大多数可通过上述两个家族解释。他们最初作为分散的重复序列是有同一性的，在基因组中每一个构成许多分散的成员。LINES包括长分散序列，SINES包括短的分散序列。一个重要的区别是LLNES来自RNA聚合酶Ⅱ的转录，而SINES则来自RNA聚合酶Ⅲ。
哺乳动物基因组包含 个LTNES的拷贝叫 L1，其典型成员6500bp长，终点于腺嘌呤丰富束。开放的读码框架可能存在，一种已被测序的因子有1137bp和39wbp的读码框架，其中有14bp重叠。转录能被发现。正如LINES家族在重复DNA区所暗的那样，在单独成员中IINES家族表现出了变化。然而，同种的家族成员间与种间的相比较，表现出了相对的同源性。
Figure Retroposons can be divided into the viral or nonviral superfamilies.

28. 16.6 Retroposons fall into two classes
图 属于病毒家族的逆转座子具有末端的重复序列,并含有开放的阅读框架.
16.6 Retroposons fall into two classes
Figure Retroposons of the viral family have terminal repeats and include open reading frames.
Figure compares members of the viral superfamily with the retroviral paradigm. We know that an active Ty element codes for transposition function. We may infer that among the copia sequences in a fly genome must be some active elements coding for transposition function. Like retroviruses, the LTR-containing retroposons can be classified into groups according to the number of independent reading frames for gag, pol, and int, and the order of the genes.
图19.15比较了病毒超级家族成员同逆转录病毒范例。我们知道一个活跃的Ty因子有编码转座的功能。我们或许能断定在fly基因组中的copia序列一定有一些活跃的因子具有编码转座的功能。
LINES因子最初被分在非病毒超级家族类。然而，测序表明在LI的开放读码框和逆转录酶间有同源性。这表明L1可能作为启动编码自身转座的基因被启始，这样的话可把它做为病毒超级家族的成员。但我们不知道是否LINES因子编码功能蛋白式仅作为他们的起源结果和逆转座子保持同源性。
LINES因子，和一些别的因子，并未在LTRS终止，LTRS是一种典型的逆转录病毒因子。这提出了问题：逆转录是如何启始的?这并不包括典型的tRNA引物和LTR配对的反应。这些因子中的开放读码框架缺乏许多逆转录病毒的功能，如蛋白酶或整合酶区，但确实有一些典型的类转录酶序列，同时其产物确实也有内切酶活性。

29. 16.6 Retroposons fall into two classes
LINES elements, and some others, do not terminate in the LTRs that are typical of retroviral elements. This poses the question: how is reverse transcription primed? It does not involve the typical reaction in which a tRNA primer pairs with the LTR (see Figure 16.6). The open reading frames in these elements lack many of the retroviral functions, such as protease or integrase domains, but typically do have reverse transcriptaselike sequences, and the product may also have endonuclease activity.
Figure 16.6 Minus strand DNA is generated by switching templates during reverse transcription.

30. 16.6 Retroposons fall into two classes
图 非LTR元件的逆转座是通过使目标断裂从而在RNA模板上提供一个cDNA合成的引物.
16.6 Retroposons fall into two classes
Figure shows how these activities support transposition. A nick is made in the DNA target site by an endonuclease activity coded by the retrotransposon. The RNA product of the element associates with the protein bound at the nick. The nick provides a 3OH end that primes synthesis of cDNA on the RNA template. A second cleavage event is required to open the other strand of DNA, and the RNA/DNA hybrid is linked to the other end of the gap either at this stage or after it has been converted into a DNA duplex. A similar mechanism is used by some mobile introns (see Figure 23.11) (Luan et al., 1993; Lauermann and Boeke, 1994).
图19.16表明这些活动是如何支持转座的。DNA靶位点的缺核是逆转座子编码的内切酶活性所为。该因子的RNA产物在缺核伴随着蛋白质边界。该缺核提供了3-OH末端用以在RNA模板的基础上引发CDNA的合成。第二次切割被要求打并DNA的另一条链，RNA/DNA杂交式在这个阶段或在它已被转化成DNA二天复合物后被联接列沟的另一末端，一个近似结构通过一些流动内含子被使用。
Figure Retrotransposition of non-LTR elements occurs by nicking the target to provide a primer for cDNA synthesis on an RNA template.

31. 16.6 Retroposons fall into two classes
图 假基因可通过将RNA逆转录成双链DNA 并整合到宿主的基因组中产生.
The characteristic features of a processed pseudogene are compared in Figure with the features of the original gene and the mRNA. The figure shows all the relevant diagnostic features, only some of which are found in any individual example. Any transcript of RNA polymerase II could in principle give rise to such a pseudogene, and there are many examples, including the processed globin pseudogenes that were the first to be discovered (see 4 Clusters and repeats).
由于LINES起始于RNA聚合酶Ⅱ的转录，基因组序列是必然失活的：因为他们缺失启动子，也就是最初转录启始点的上游序列。由于它们通常具有成熟转录的特征，它们被称为过程假基因图19.17中比较了过程假基因的典型特征和源基因及mRNA。该图表明了所有相关的诊断特征，但在任何一个个体样品中只能找到其中的一些。RNA聚合酶Ⅱ的任何转录能够有规则的提高这种假基因活性，有许多例子，包括第一次被发现的过程球状假基因。(参看23章)
假基因可能开始于相对等于RNA 5’端点的那个点，这只有当DNA来源于RNA时才出现。一些假基因构成精确连接的外显子序列，我们还不知道在DNA中认识内含子的结构，因而这种特征被用于解释RNA调节阶段。假基因可能终止于A·T碱基对的短延伸，假定其来源于RNA的potyA尾巴。在假基因的每一边是短直接重复，假定其已通过类转座产生。过程假基因居住在与他们的假定启始位点无关的位置。
过程假基因并不运输任何可能用于支持转座的信息。这种过程能被逆转录病毒调节吗?它是通过一个异常的细胞系统完成的吗?或许被转座序列的末端偶然近似转座子末端序列。
在这些基因组中转座是不是正在发生或者我们仅看到了前辈们的脚印? 对转座已存活的系统，他们一定已在种种系中发生；假定相似的事件已发生在体细胞中，但其存活不超过一代。
最显著的SINES构成一个单一家庭成员。除了家族的个别成员在基因组因围分散而不是被限制在串联的束状结构上 。以外，其家族的转短长度和高度重复使其能与简单序列DNA相比较。与不同种问相比，在同一种内的成员间还有一个重要的相似性。
在人类基因组中，中等重复DNA的大部分以约300bp序列存在，他们分散于非重复DNA中。至少一半的复性双链(DNA/RNA)在单一位点被限制酶AIuI切割，在沿序列170bp处。
Figure Pseudogenes could arise by reverse transcription of RNA to give duplex DNAs that become integrated into the genome.

32. 16.6 Retroposons fall into two classes
Figure shows how these activities support transposition. A nick is made in the DNA target site by an endonuclease activity coded by the retrotransposon.
16.6 Retroposons fall into two classes
Figure An intron codes for an endonuclease that makes a double-strand break in DNA. The sequence of the intron is duplicated and then inserted at the break.
The RNA product of the element associates with the protein bound at the nick. The nick provides a 3OH end that primes synthesis of cDNA on the RNA template. A second cleavage event is required to open the other strand of DNA, and the RNA/DNA hybrid is linked to the other end of the gap either at this stage or after it has been converted into a DNA duplex. A similar mechanism is used by some mobile introns (see Figure 23.11).
被切的序列都是一个单一家族的成员，在通过它的同一性确定后以Alu家族命名，在单信体基因组中约有3000，000个成员。(相当于每6kb的口NA有一成员)。单独的Alu序列相当分散，鼠中有一个相关序列家族(B1家族有50，000成员)，在中国仓鼠(被叫做Alu相当家族)和基它哺乳动物中也有。
Alu家族的个别成员仅仅有关，不具有同一性。人类基因家族似乎超源于130bp串联碱基的复制并有一个无关的31bp碱基被扦入二聚体的右半部分。Alu序列的两个重复有时被叫做左半重复和右半重复。Alu家族的个别成员和同感序列有87%的平均同一性。鼠B1家族的重复单位有130bp长，与人类重复单位的一个单体相对应，它和人类序列有70～80%的同源性。
Alu序列同7SL RNA有关，7SL RNA是一种信号识别颗粒中的成份。7SLRNA以一条中间扦入序列和Alu序列的左半部相对应。因而7SLRNA5’未有90个碱基与Alu序列右端同源，3’束40个碱基5Alu右端同源。7SLRNA中间的160个碱基与Alu无同源性，7SLRNA被RNA聚合酶Ⅲ转录的基因编码。这些基因(或其相关基因)降低Alu序列的活性是可能的。
Alu家族成员近似于短重复序列侧翼的转座子。然而Alu家族各个成员的重复长度 不同，这一特征令人奇怪。由于它们来自RNA聚合酶Ⅲ的转录，因而各个成员携带内部活性启动子是可能的。
已经发现了Alu家族中有一变化性质，这一性质的无处不在已促进了它的功能的很多表达，但看清他的真正功能还不可能。
Alu序列的一个14bp区几乎与papova病毒和乙肝病毒的复制起点区的序列完全一致。由于Alu序列比我们预期的复制起点多10倍，所以尽管家族成员数反对，但这提高了Alu家族与真核基因复制起点联系的可能性。
至少家族的一些成员能被转成自主RNA。在中国仓鼠中，Alu等价基因家族成员中的一些 (尽管不是全部)在体内表现出被转录。这种转录单位被发现在别的转录单位的邻近。
Alu家族成员可能包括结构基因转录单位，正如它们在长核RNA中所表达的那样。在单核分子中Alu序列的多拷贝存在能产生二级结构。事实上，倒置重复形式中Alu家族成员的存在是哺乳动物RNA中二级结构的主要原因。

33. 16.7 Summary
Reverse transcription is the unifying mechanism for reproduction of retroviruses and perpetuation of retroposons.
Retroviruses have genomes of single-stranded RNA that are replicated through a double-stranded DNA intermediate.
Reverse transcriptase is the major component of pol, and is responsible for synthesizing a DNA (minus strand) copy of the viral (plus strand) RNA.
逆转录是逆转录病毒的再生和逆转座子永续性的统一结构形式。尽管逆转录病毒通常被认为是来自自由病毒的形式，但因子的每种类型的循环是有相似规则的，然而逆转座子被认为来自基因组形的位置。
逆转录病毒有单链RNA基因组，它通过一个双链的DNA间歇被复制。一个单独的逆转录病毒包含它的基因组的两个拷贝。基因组包括gag,pol和env基因，这些基因被翻译成多蛋白，随后他们每一个又被切成小的功能蛋白。Gag和Env基因与RNA的包装和病毒子的产生有关，pol基因与核酸合成有关。
逆转录酶是pol基因的主要成份，负责合成病毒RNA的一个DNA拷贝。DNA产物比RNA模板长，通过开关模板链，逆转录酶拷贝RNA的3’序列到DNA的5’末端，同时拷贝RNA的5’序列到DNA的3’末。这产生了DNA的典型长端重复。线性二重DNA通过整合酶被扦入到寄主基因组中。来自长端重复左端启动子的整合DNA的转录产生了RNA序列的进一步拷贝。
在一个感染循环中，一个逆转录病毒可能和一个细胞序列交换部分通常序列，结果通常导致病毒的复制缺头，但在和一个帮助病毒的连接感染过程中，能保持永久。很多缺失病毒已获得了一个细胞基因的RNA版本(版本工)。很多基因以版本工的形式表达中的一个序列或许会引起细胞转变成致癌基因表型。
整合产生了直接靶序列的重复(正如经过DNA启动的转座子)因此，一个扦入的前病毒有长端重复的直接重复区，通过靶DAN的短重复的侧翼。哺乳动物和鸟类基因组的内源(不活泼)前病毒具有这种结构。别的具有这种结构的因子已被在不同的基因组中发现，其中大多数在S.cere和D.mel中。酵母中的Ty因子和蝇中的copia因子有与逆转录酶同源性的编码通过RNA的形式流动。他们将产生类似病毒的颗粒，但无感染能力。哺乳动物基因组的LINES序列被进一步从逆转录病毒中移走，但保留是够的表达一般启始的相似性。
另一类逆转录子有经过RNA转座的高度标记物，但没有编码顺列(或至少无近似的逆转录功能)。他们或许花类逆转录病毒转座中已作为乘客被启始，其中一个RNA作为逆转录酶的靶子。过程假基因被这种过程提高明显以这种过程中启始的一个特别杰出的家族是哺乳动物SINES基因，包括人类Alu家族。一些SnRNAs，包括7SL SnRNA基因，(SRP基因的一个组分)与这个家族有关。

34. 16.7 Summary
Switches in template during nucleic acid synthesis allow recombination to occur by copy choice.
The integration event generates direct target repeats (like transposons that mobilize via DNA).
Another class of retroposons have the hallmarks of transposition via RNA, but have no coding sequences (or at least none resembling retroviral functions).