水蛭的唾液腺可分泌水蛭蛋白,其重要成分為水蛭素,有良好的抗凝血作用。天然水蛭素活性低,科學(xué)家擬通過蛋白質(zhì)工程改造水蛭素結(jié)構(gòu),提高其抗凝血活性。
(1)蛋白質(zhì)工程流程如圖1所示,物質(zhì)a是 mRNAmRNA,物質(zhì)b是 多肽鏈多肽鏈。在生產(chǎn)過程中,物質(zhì)a可能不同,合成的蛋白質(zhì)空間構(gòu)象卻相同,原因是 密碼子的簡并性密碼子的簡并性。
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(2)蛋白質(zhì)工程是基因工程的延伸,基因工程中常利用PCR獲取和擴(kuò)增目的基因。PCR擴(kuò)增時,反應(yīng)體系中需要加入模板、4種脫氧核苷酸、引物引物、Taq酶Taq酶及緩沖液,子鏈延伸的方向?yàn)?從5’端到3’端從5’端到3’端。
(3)研究者將提取的水蛭蛋白經(jīng)甲、乙兩種蛋白酶水解后,分析水解產(chǎn)物中的肽含量及其抗凝血活性,結(jié)果如圖2、3所示。推測兩種處理后酶解產(chǎn)物的抗凝血活性差異主要與肽的 種類種類(填“種類”或“含量”)有關(guān),導(dǎo)致其活性不同的原因是 處理水蛭蛋白的酶種類及時間不同,導(dǎo)致水蛭蛋白空間結(jié)構(gòu)發(fā)生不同程度改變處理水蛭蛋白的酶種類及時間不同,導(dǎo)致水蛭蛋白空間結(jié)構(gòu)發(fā)生不同程度改變。
(4)若將改造后的水蛭素基因?qū)氪竽c桿菌,可應(yīng)用 DNA-RNA分子雜交DNA-RNA分子雜交技術(shù)檢測,若出現(xiàn)了雜交帶,則說明水蛭素基因完成了轉(zhuǎn)錄。進(jìn)一步檢測從大腸桿菌中獲得的水蛭素,發(fā)現(xiàn)其抗凝血活性并不理想,請分析最可能的原因。水蛭素是一種分泌蛋白,需要內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工與修飾,而大腸桿菌為原核細(xì)胞,沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體,無法對水蛭素肽鏈進(jìn)行加工與修飾,導(dǎo)致水蛭素結(jié)構(gòu)異常,抗凝血活性低水蛭素是一種分泌蛋白,需要內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工與修飾,而大腸桿菌為原核細(xì)胞,沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體,無法對水蛭素肽鏈進(jìn)行加工與修飾,導(dǎo)致水蛭素結(jié)構(gòu)異常,抗凝血活性低。
【考點(diǎn)】蛋白質(zhì)工程基本原理.
【答案】mRNA;多肽鏈;密碼子的簡并性;引物;Taq酶;從5’端到3’端;種類;處理水蛭蛋白的酶種類及時間不同,導(dǎo)致水蛭蛋白空間結(jié)構(gòu)發(fā)生不同程度改變;DNA-RNA分子雜交;水蛭素是一種分泌蛋白,需要內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工與修飾,而大腸桿菌為原核細(xì)胞,沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體,無法對水蛭素肽鏈進(jìn)行加工與修飾,導(dǎo)致水蛭素結(jié)構(gòu)異常,抗凝血活性低
【解答】
【點(diǎn)評】
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