心臟移植是挽救終末期心臟病患者生命唯一有效的手段,然而心臟移植過程中會發(fā)生缺血再灌注損傷(IRI),可能導致心臟壞死。研究發(fā)現(xiàn),IRI通過促進Caspase 8等一系列凋亡基因的表達,導致細胞凋亡壞死最終引起器官損傷。根據(jù)Caspase 8基因合成的小干擾RNA(siRNA)可以使Gaspase 8基因沉默,有效抑制IRI所致的器官損傷。如圖1是利用豬的心肌細胞開展siRNA作用研究的示意圖。
回答下列問題:
(1)圖中步驟②構建重組質粒需要使用
限制酶、DNA連接酶
限制酶、DNA連接酶
等工具酶。與直接將sRNA導入豬的心肌細胞相比,通過重組質粒將siRNA對應的DNA序列導入心肌細胞,其優(yōu)點是
可持續(xù)產生siRNA,使靶基因長時間沉默(或:可以使質粒只在特定的組織中表達;或:可構建某基因永久沉默的實驗動物模型)
可持續(xù)產生siRNA,使靶基因長時間沉默(或:可以使質粒只在特定的組織中表達;或:可構建某基因永久沉默的實驗動物模型)
(答出一點)。
(2)siRNA對應DNA序列在心肌細胞中表達產生的si RNA,與RISC組裝形成基因沉默復合物,通過抑制基因表達的
翻譯
翻譯
過程,使Caspase 8基因沉默,從而降低IRI引起的細胞凋亡。
(3)研究人員根據(jù)Caspase 8基因的堿基序列,設計了三種序列分別導入豬的心肌細胞,通過測定靶基因Caspase 8的mRNA含量來確定最優(yōu)序列。測定mRNA含量時,需提取心肌細胞的總RNA,經過
逆轉錄
逆轉錄
過程得到cDNA,再進行PGR擴增,測定PCR產物量,結果如圖2所示。據(jù)此判斷最優(yōu)序列是
序列2
序列2
。
(4)選用豬的心肌細胞做受體細胞是因為豬在基因、解剖結構、生理生化和免疫反應等方面與人類極為相似。為了解決心臟移植供體短缺問題,許多科學家正在研究用豬心臟代替人的心臟。你認為將豬心臟移植到人體面臨的最大挑戰(zhàn)是
免疫排斥反應
免疫排斥反應
,請說出一種解決這一問題的思路:
可以利用基因工程技術將豬與免疫排斥有關的抗原基因敲除;轉入一些人類特有蛋白的基因,將豬細胞偽裝人的細胞
可以利用基因工程技術將豬與免疫排斥有關的抗原基因敲除;轉入一些人類特有蛋白的基因,將豬細胞偽裝人的細胞
。