某種地中海貧血(TDT)是嚴重的單基因病,嚴重時可能危及生命。人類γ基因啟動子上游的調(diào)控序列中含有BCL11A蛋白結(jié)合位點,該位點結(jié)合BCL11A蛋白后,γ基因的表達被抑制。通過改變該結(jié)合位點的序列,解除對γ基因表達的抑制,可對TDT患者實行基因治療。研究人員擴增了γ基因上游不同長度的片段,將這些片段分別插入表達載體中進行轉(zhuǎn)化和熒光檢測,可以確定BCL11A蛋白結(jié)合位點的具體位置。相關信息如圖所示。分析回答:
(1)圖中啟動子是
RNA聚合酶
RNA聚合酶
識別和結(jié)合位點,綠色熒光蛋白基因作為 標記基因
標記基因
。
(2)PCR擴增γ基因上游不同DNA片段的原理是 DNA雙鏈復制
DNA雙鏈復制
,為使PCR反應體系中的模板解鏈為單鏈,需要滿足的條件是 加熱(至90-95℃)
加熱(至90-95℃)
。
(3)將擴增后的產(chǎn)物定向插入載體指導綠色熒光蛋白基因表達,需要在引物末端添加限制酶識別序列。據(jù)圖可知,在R末端添加的序列所對應的限制酶應為 EcoRⅠ
EcoRⅠ
。實驗中R等引物的作用是 使DNA聚合酶(Taq酶)從引物的3'端開始連接脫氧核苷酸
使DNA聚合酶(Taq酶)從引物的3'端開始連接脫氧核苷酸
。
(4)從產(chǎn)物擴增到載體構(gòu)建完成的整個過程中,除限制酶外,還必須用到的工具酶有DNA連接酶和 耐熱的DNA聚合酶
耐熱的DNA聚合酶
,其中前者催化形成的化學鍵是 磷酸二酯鍵
磷酸二酯鍵
。
(5)將構(gòu)建好的載體成功轉(zhuǎn)化至除去BCL11A基因的受體細胞中,結(jié)果發(fā)現(xiàn),含F(xiàn)1~F6與R擴增產(chǎn)物的受體細胞發(fā)出綠色熒光。向培養(yǎng)液中添加適量的雄激素,含F(xiàn)1~F4與R擴增產(chǎn)物的受體細胞熒光消失,而含F(xiàn)5~F6與R擴增產(chǎn)物的受體細胞仍有熒光。若γ基因上游的調(diào)控序列上與引物所對應的位置不含有BCL11A蛋白的結(jié)合位點序列,據(jù)此結(jié)果可推測,BCL11A蛋白結(jié)合位點位于 引物F4與F5在調(diào)控序列上所對應序列之間的區(qū)段上
引物F4與F5在調(diào)控序列上所對應序列之間的區(qū)段上
。