研究證實(shí),人低氧誘導(dǎo)因子(HIF-1a)表達(dá)水平與肝癌的發(fā)生發(fā)展具有密切關(guān)系,HIF-1a在肝癌細(xì)胞中的表達(dá)水平明顯高于正常肝細(xì)胞的。CRISPR/Ccs9基因編輯技術(shù)是通過(guò)人工設(shè)計(jì)的sgRNA(向?qū)NA)來(lái)識(shí)別目的基因組序列,并引導(dǎo)Cas9蛋白酶進(jìn)行有效切割目的DNA雙鏈。形成雙鏈斷裂,而在細(xì)胞自我修復(fù)過(guò)程中通常會(huì)發(fā)生堿基插入或缺失的錯(cuò)配現(xiàn)象等,最終干擾基因組DNA的表達(dá)。使用CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)敲除HIF-1a基因可以為肝癌治療提供新途徑。回答下列問題:
(1)由題意可知,Cas9蛋白酶很可能作用于DNA的 磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵部位造成了雙鏈斷裂,其作用效果類似于基因工程中的 限制(或限制性內(nèi)切核酸)限制(或限制性內(nèi)切核酸)酶。CRISPR/Cas9)基因編輯技術(shù)往往會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞中發(fā)生 基因突變基因突變(填變異類型),從而干擾了目的基因的表達(dá)。
(2)科研人員構(gòu)建了靶向HIF-1a基因的CRISPR/Cas9重組質(zhì)粒,并用重組質(zhì)粒通過(guò) 顯微注射顯微注射法對(duì)肝癌細(xì)胞進(jìn)行轉(zhuǎn)染,利用其敲除肝癌細(xì)胞中的HIF-1a基因。可通過(guò) 測(cè)量目的細(xì)胞中低氧誘導(dǎo)因子(HIF-1a)的含量測(cè)量目的細(xì)胞中低氧誘導(dǎo)因子(HIF-1a)的含量來(lái)檢測(cè)CRISPR/Cas9基因是否在目的細(xì)胞中發(fā)揮作用。
(3)為檢測(cè)Cas9蛋白酶對(duì)HIF-1a基因的敲除效果,取基因敲除的肝癌細(xì)胞和等量的普通肝癌細(xì)胞,然后用生理鹽水配制的HIF-1a表達(dá)誘導(dǎo)劑(CoCl2)誘導(dǎo)相關(guān)細(xì)胞并檢測(cè)HIF-1a蛋白的表達(dá),檢測(cè)結(jié)果如下表所示,已知甲、乙、丙、丁均為HIF-1a蛋白的表達(dá)量。分析下表并回答下列問題:
分類 | 普通肝癌細(xì)胞 | 基因敲除的肝癌細(xì)胞 |
加入HIF-1a表達(dá)誘導(dǎo)劑 | 甲 | 乙 |
____________ | 丙 | 丁 |
加入等量的生理鹽水
加入等量的生理鹽水
。若Cas9蛋白酶對(duì)HIF-la基因進(jìn)行了完全敲除,則甲、乙之間的大小關(guān)系為 甲>乙
甲>乙
(用“>”“<”或“=”表示)。【考點(diǎn)】基因工程在農(nóng)牧、醫(yī)療、食品等方面的應(yīng)用.
【答案】磷酸二酯鍵;限制(或限制性內(nèi)切核酸);基因突變;顯微注射;測(cè)量目的細(xì)胞中低氧誘導(dǎo)因子(HIF-1a)的含量;加入等量的生理鹽水;甲>乙
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:17引用:4難度:0.6
相似題
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1.學(xué)習(xí)以下材料,回答(1)~(4)題。
利用抑制性tRNA進(jìn)行無(wú)義突變遺傳病的治療
無(wú)義突變是由于某個(gè)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(wú)義突變引發(fā)的。常規(guī)的基因治療是將正?;虻腸DNA序列或是有治療價(jià)值的基因(如CRISPR-Cas9相關(guān)的基因編輯工具)通過(guò)一定的方式導(dǎo)入人體靶細(xì)胞內(nèi),達(dá)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(guò)高或過(guò)低表達(dá),都可能會(huì)導(dǎo)致副作用。盡管基因編輯可以實(shí)現(xiàn)生理水平的基因表達(dá),但基因編輯工具引入外源蛋白可能引發(fā)強(qiáng)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(lái),它的反密碼子通過(guò)堿基配對(duì)原則可以識(shí)別無(wú)義突變的終止密碼子,使得mRNA在翻譯至無(wú)義突變位點(diǎn)時(shí)不啟動(dòng)翻譯終止而是繼續(xù)向后進(jìn)行翻譯,獲得有功能的全長(zhǎng)蛋白。
I型黏多糖貯積癥的病因,是相關(guān)基因發(fā)生無(wú)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(duì)該無(wú)義突變?cè)O(shè)計(jì)的sup-tRNA表達(dá)載體(產(chǎn)生的sup-tRNA能夠識(shí)別UAG并攜帶酪氨酸Tyr,簡(jiǎn)寫作sup-tRNATyr),將其導(dǎo)入細(xì)胞進(jìn)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(jìn)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(shí)驗(yàn)顯示能夠降低黏多糖過(guò)度積存,實(shí)現(xiàn)對(duì)該病癥的有效治療,其療效可以持續(xù)半年以上。
從整體來(lái)看,G418在促進(jìn)跨越無(wú)義突變位點(diǎn)繼續(xù)翻譯時(shí)引入的氨基酸較為隨機(jī),而sup-tRNA引入的氨基酸較為單一,且不會(huì)影響內(nèi)源tRNA穩(wěn)態(tài),所以sup-tRNA在個(gè)體治療中具有很高的安全性,因而在未來(lái)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(shí),作為載體的重組腺相關(guān)病毒與靶細(xì)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(guò)檢測(cè)
(4)有文獻(xiàn)報(bào)道,已在近1000個(gè)不同的人類基因中發(fā)現(xiàn)了7500多個(gè)無(wú)義突變。常規(guī)的基因治療需要為每種疾病設(shè)計(jì)獨(dú)特的治療策略,這將是一項(xiàng)耗費(fèi)驚人的項(xiàng)目。據(jù)此說(shuō)明sup-tRNA的應(yīng)用價(jià)值。發(fā)布:2025/1/3 8:0:1組卷:26引用:1難度:0.6 -
2.人類基因組計(jì)劃測(cè)定了人體的24條染色體,這24條染色體是( ?。?/h2>
A.24對(duì)同源染色體的各一條 B.隨機(jī)抽取24條染色體 C.全部的常染色體 D.22對(duì)常染色體的各一條和X、Y染色體 發(fā)布:2024/12/31 0:30:1組卷:112引用:7難度:0.7 -
3.幾丁質(zhì)是許多真菌細(xì)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(guò)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(qiáng)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(kù)的過(guò)程。
(1)圖示以mRNA為材料通過(guò)
(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(kù)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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