研究發(fā)現(xiàn),精神分裂癥患者前額葉皮層GABA能中間神經(jīng)元中N基因表達(dá)水平顯著升高。為研究N基因?qū)穹至寻Y的作用,研究者進(jìn)行系列實驗。
(1)GABA能中間神經(jīng)元釋放的GABA(γ-氨基丁酸,一種神經(jīng)遞質(zhì))可與突觸后膜上的 特異性受體特異性受體結(jié)合,激活氯離子通道導(dǎo)致氯離子內(nèi)流,從而向突觸后神經(jīng)元傳遞 抑制抑制信號。
(2)研究者利用基因工程構(gòu)建了GABA能中間神經(jīng)元中N基因過表達(dá)的模型鼠,且外源導(dǎo)入的N基因的表達(dá)可被四環(huán)素調(diào)控(如圖1),檢測模型鼠行為,結(jié)果如圖2。
據(jù)圖1可知,四環(huán)素調(diào)控N基因過表達(dá)的機(jī)理是 四環(huán)素與轉(zhuǎn)錄激活因子結(jié)合改變其空間結(jié)構(gòu),使后者無法結(jié)合四環(huán)素反應(yīng)元件,從而抑制N基因過表達(dá)四環(huán)素與轉(zhuǎn)錄激活因子結(jié)合改變其空間結(jié)構(gòu),使后者無法結(jié)合四環(huán)素反應(yīng)元件,從而抑制N基因過表達(dá)。
圖2結(jié)果表明,過表達(dá)N基因的小鼠出現(xiàn)精神分裂行為,體現(xiàn)在 與對照相比,模型鼠的基礎(chǔ)運(yùn)動量上升,對聲音的驚嚇反射程度下降與對照相比,模型鼠的基礎(chǔ)運(yùn)動量上升,對聲音的驚嚇反射程度下降。
(3)為驗證N基因的作用,進(jìn)行如下實驗:實驗組給模型鼠連續(xù)兩周飼喂含有四環(huán)素的蔗糖水,對照組給正常鼠飼喂等量蔗糖水,檢測兩組小鼠N基因表達(dá)情況。請修正實驗方案并預(yù)期實驗結(jié)果。修正實驗方案:對照組應(yīng)為給模型鼠飼喂等量蔗糖水;實驗還應(yīng)檢測小鼠行為。預(yù)期實驗結(jié)果:與對照組相比,實驗組小鼠的行為恢復(fù)正常修正實驗方案:對照組應(yīng)為給模型鼠飼喂等量蔗糖水;實驗還應(yīng)檢測小鼠行為。預(yù)期實驗結(jié)果:與對照組相比,實驗組小鼠的行為恢復(fù)正常。
(4)研究發(fā)現(xiàn),模型鼠GABA能中間神經(jīng)元動作電位產(chǎn)生的頻率降低。為探究其原因,研究者檢測模型鼠GABA能中間神經(jīng)元中鈉離子通道的mRNA量、鈉離子通道蛋白總量以及細(xì)胞膜上的鈉離子通道蛋白量,發(fā)現(xiàn)與對照組無差異,說明過表達(dá)N基因 不影響鈉離子通道的表達(dá)及在細(xì)胞中的定位不影響鈉離子通道的表達(dá)及在細(xì)胞中的定位。N基因表達(dá)產(chǎn)物是膜定位蛋白,其胞內(nèi)肽段I可與鈉離子通道結(jié)合,將肽段I加入到離體培養(yǎng)的GABA能中間神經(jīng)元中,檢測鈉離子通過量發(fā)現(xiàn) 與對照組相比,實驗組鈉離子的通過量下降與對照組相比,實驗組鈉離子的通過量下降,說明過表達(dá)N基因抑制鈉離子通道活性。
(5)綜合上述研究,闡明精神分裂癥患者的發(fā)病機(jī)制:前額葉皮層GABA能中間神經(jīng)元中N基因高表達(dá),抑制鈉離子通道活性,減少動作電位產(chǎn)生頻率抑制鈉離子通道活性,減少動作電位產(chǎn)生頻率,使其下游神經(jīng)元的動作電位產(chǎn)生頻率 增加增加,最終導(dǎo)致行為改變。
【考點(diǎn)】興奮在神經(jīng)元之間的傳遞;興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo).
【答案】特異性受體;抑制;四環(huán)素與轉(zhuǎn)錄激活因子結(jié)合改變其空間結(jié)構(gòu),使后者無法結(jié)合四環(huán)素反應(yīng)元件,從而抑制N基因過表達(dá);與對照相比,模型鼠的基礎(chǔ)運(yùn)動量上升,對聲音的驚嚇反射程度下降;修正實驗方案:對照組應(yīng)為給模型鼠飼喂等量蔗糖水;實驗還應(yīng)檢測小鼠行為。預(yù)期實驗結(jié)果:與對照組相比,實驗組小鼠的行為恢復(fù)正常;不影響鈉離子通道的表達(dá)及在細(xì)胞中的定位;與對照組相比,實驗組鈉離子的通過量下降;抑制鈉離子通道活性,減少動作電位產(chǎn)生頻率;增加
【解答】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:50引用:4難度:0.6
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