基因的“過表達”即表達過度,是描述基因調(diào)節(jié)紊亂的術(shù)語。當(dāng)基因表達(轉(zhuǎn)錄)的嚴格控制被打亂時,基因可能不恰當(dāng)被“關(guān)閉”,或以高速度進行轉(zhuǎn)錄。高速轉(zhuǎn)錄導(dǎo)致大量mRNA產(chǎn)生,大量蛋白質(zhì)產(chǎn)物出現(xiàn)。若某蛋白質(zhì)在細胞分裂或其它關(guān)鍵過程起重要作用,那么過多這樣的蛋白質(zhì)則會導(dǎo)致細胞分裂失控。例如,Her-2/neu在某些乳腺癌和卵巢癌細胞表面過度表達,這種蛋白質(zhì)的大量存在促進了這些癌細胞的異常分裂。
(1)Her-2/neu屬于 原癌原癌(選填“原癌”或“抑癌”)基因。Her-2/neu在某些乳腺癌和卵巢癌細胞表面的過度表達,目前認為可能是Her-2/neu蛋白在細胞表面過表達時,激活多種信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑,引發(fā)爆發(fā)式的連鎖反應(yīng),信號轉(zhuǎn)導(dǎo)經(jīng)細胞膜、細胞質(zhì)至細胞核,激活基因,促進有絲分裂,該信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑,體現(xiàn)了細胞膜的 進行細胞間的信息交流進行細胞間的信息交流功能。Her-2/neu過表達還能通過啟動多種轉(zhuǎn)移相關(guān)機制而增加轉(zhuǎn)移能力,如抑制細胞膜上某些 糖蛋白糖蛋白的合成,從而促進細胞轉(zhuǎn)移。
(2)實現(xiàn)Her-2/neu功能減弱可以緩解細胞的增殖。實現(xiàn)基因功能減弱,可以采用RNA干擾(RNAi)技術(shù)調(diào)節(jié)目的基因表達。RNA干擾的機制如圖1:
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①RNAi能使相關(guān)基因“沉默”,其實質(zhì)是遺傳信息傳遞中的 翻譯翻譯過程受阻。通過Dicer切割形成的SiRNA使基因“沉默”的條件是SiRNA上有 與mRNA互補配對與mRNA互補配對的堿基序列。
②另一種干擾RNA(sRNA)通常與核酸酶等蛋白結(jié)合成誘導(dǎo)沉默復(fù)合體,復(fù)合體活化后與靶RNA結(jié)合,沉默復(fù)合體產(chǎn)生RNA干擾的機制可能是 誘導(dǎo)沉默復(fù)合體中的核酸酶活化后會使mRNA降解,使相應(yīng)基因的翻譯受阻誘導(dǎo)沉默復(fù)合體中的核酸酶活化后會使mRNA降解,使相應(yīng)基因的翻譯受阻。
(3)隨著CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)的成熟,越來越多的科研人員采用基因敲除的方式使基因徹底缺失。與RNAi不同的是,基因敲除理論上可作用于基因組上所有的基因片段,并使目的基因完全不表達(如圖2所示)。
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①研究表明,活化的T細胞表面的PD-1與正常細胞表面的PD-L1一旦結(jié)合,T細胞即可“認清”對方,不觸發(fā)免疫反應(yīng)。腫瘤細胞可通過過量表達PD-L1來逃避免疫系統(tǒng)的“追殺”。
在治療癌癥的研究中,將人體免疫T細胞分離出來,利用CRISPR/Cas9技術(shù)進行基因編輯,選擇性地敲除 PD-1PD-1基因,進而將T細胞潛在的對腫瘤細胞的攻擊能力“激活”。在體外進行T細胞培養(yǎng)擴增后,再輸回患者體內(nèi)攻擊腫瘤細胞,從而達到治療目的,該種治療方法屬于 基因基因治療。
②CRISPR/Cas9系統(tǒng)主要包含向?qū)NA(gRNA)和Cas9蛋白兩部分,在選擇性敲除目的基因時,向?qū)NA的部分序列通過 堿基互補配對堿基互補配對原則,與目的基因中希望被編輯的DNA序列相結(jié)合:Cas9也與短鏈RNA結(jié)合,然后切割與向?qū)NA結(jié)合的DNA,使DNA每一條鏈中特定部位的 磷酸二酯磷酸二酯鍵斷開。
【答案】原癌;進行細胞間的信息交流;糖蛋白;翻譯;與mRNA互補配對;誘導(dǎo)沉默復(fù)合體中的核酸酶活化后會使mRNA降解,使相應(yīng)基因的翻譯受阻;PD-1;基因;堿基互補配對;磷酸二酯
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:53引用:1難度:0.4
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1.人類基因組計劃測定了人體的24條染色體,這24條染色體是( )
發(fā)布:2024/12/31 0:30:1組卷:112引用:7難度:0.7 -
2.學(xué)習(xí)以下材料,回答(1)~(4)題。
利用抑制性tRNA進行無義突變遺傳病的治療
無義突變是由于某個堿基的改變使代表某種氨基酸的密碼子突變?yōu)榻K止密碼子(UAA、UAG或UGA),從而使肽鏈合成提前終止,造成蛋白質(zhì)的功能改變,引發(fā)相關(guān)疾病。約有10%~15%的人類基因相關(guān)遺傳疾病是由無義突變引發(fā)的。常規(guī)的基因治療是將正常基因的cDNA序列或是有治療價值的基因(如CRISPR-Cas9相關(guān)的基因編輯工具)通過一定的方式導(dǎo)入人體靶細胞內(nèi),達到替代或修復(fù)缺陷基因、治療疾病的目的。導(dǎo)入基因插入位置不當(dāng)、過高或過低表達,都可能會導(dǎo)致副作用。盡管基因編輯可以實現(xiàn)生理水平的基因表達,但基因編輯工具引入外源蛋白可能引發(fā)強烈的免疫反應(yīng)仍然是巨大的挑戰(zhàn)。
抑制性tRNA(sup-tRNA)由天然tRNA改造而來,它的反密碼子通過堿基配對原則可以識別無義突變的終止密碼子,使得mRNA在翻譯至無義突變位點時不啟動翻譯終止而是繼續(xù)向后進行翻譯,獲得有功能的全長蛋白。
I型黏多糖貯積癥的病因,是相關(guān)基因發(fā)生無義突變,產(chǎn)生終止密碼子UAG。研究者構(gòu)建小鼠該突變基因mldua和Flag基因融合的載體(圖1),以及針對該無義突變設(shè)計的sup-tRNA表達載體(產(chǎn)生的sup-tRNA能夠識別UAG并攜帶酪氨酸Tyr,簡寫作sup-tRNATyr),將其導(dǎo)入細胞進行研究,發(fā)現(xiàn)與具有相似作用的化合物G418比較,sup--tRNA的作用更加顯著(圖2);進一步利用重組腺相關(guān)病毒作為載體將sup-tRNA導(dǎo)入患病小鼠模型中,實驗顯示能夠降低黏多糖過度積存,實現(xiàn)對該病癥的有效治療,其療效可以持續(xù)半年以上。
從整體來看,G418在促進跨越無義突變位點繼續(xù)翻譯時引入的氨基酸較為隨機,而sup-tRNA引入的氨基酸較為單一,且不會影響內(nèi)源tRNA穩(wěn)態(tài),所以sup-tRNA在個體治療中具有很高的安全性,因而在未來基因突變引起的疾病相關(guān)治療中具有非常大的應(yīng)用前景。
(1)侵染時,作為載體的重組腺相關(guān)病毒與靶細胞膜上的
(2)除了引入的氨基酸較為單一,不影響內(nèi)源tRNA穩(wěn)態(tài),我們還可推斷,用于治療的sup-tRNA在正常終止密碼子處
(3)研究者構(gòu)建mldua突變基因和Flag基因融合的載體,目的是通過檢測
(4)有文獻報道,已在近1000個不同的人類基因中發(fā)現(xiàn)了7500多個無義突變。常規(guī)的基因治療需要為每種疾病設(shè)計獨特的治療策略,這將是一項耗費驚人的項目。據(jù)此說明sup-tRNA的應(yīng)用價值。發(fā)布:2025/1/3 8:0:1組卷:27引用:1難度:0.6 -
3.幾丁質(zhì)是許多真菌細胞壁的重要成分,自然界有些植物能產(chǎn)生幾丁質(zhì)酶催化幾丁質(zhì)水解從而抵抗真菌感染。通過基因工程將幾丁質(zhì)酶基因轉(zhuǎn)入沒有抗性的植物體內(nèi),可增強其抗真菌的能力。如圖表示為獲取幾丁質(zhì)酶基因而建立cDNA文庫的過程。
(1)圖示以mRNA為材料通過
(2)與選用老葉相比,選用嫩葉更容易提取到mRNA,原因是
(3)將從cDNA文庫中獲得的幾丁質(zhì)酶基因和質(zhì)粒載體用發(fā)布:2025/1/5 8:0:1組卷:5引用:1難度:0.7
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