人溶菌酶(hLTF)是人乳汁中重要的抗菌蛋白。某團隊將hLTF基因連接到質粒載體中構建了hLTF基因表達載體,通過構建轉基因羊乳腺生物反應器生產抗菌蛋白。請回答:
(1)為實現(xiàn)hLTF基因的大量擴增,可利用圖1中的引物 ②③②③組合進行PCR.為保證hLTF基因和表達載體的充分連接,PCR擴增時,應在基因上、下游引物的 5′5′端分別添加相應的酶切位點,且常在兩條引物上設計加入不同的限制酶酶切位點,主要目的是 使DNA片段能定向插入表達載體,減少自連使DNA片段能定向插入表達載體,減少自連。

(2)Cre/loxp位點特異性重組系統(tǒng)可實現(xiàn)轉基因受體細胞染色體(DNA)上基因的定點整合和重組。重組酶Cre能識別特異的DNA序列,即loxP位點,使loxP位點間的基因序列被刪除或重組,Cre/loxp介導三種不同的重組反應。(如圖2)
①loxP位點是一段DNA序列,包括兩個反向重復序列和一個不對稱的間隔區(qū)組成反向重復序列是Cre重組酶的特異識別位點,而間隔區(qū)域決定了loxP位點的方向。Cre酶能特異性地識別反向重復序列并在特定位置切開磷酸二酯鍵,其功能類似于基因工程中的 限制限制酶。
②如果三種重組反應均發(fā)生在染色體上,可能會導致染色體上基因的 缺失、倒位和易位缺失、倒位和易位,重組反應的結果取決于 loxP位點的位置、同一染色體(DNA)上loxP位點的方向loxP位點的位置、同一染色體(DNA)上loxP位點的方向。
(3)構建乳腺生物反應器的方法有多種,一是通過轉基因技術將重組基因導入到受精卵中,使其生長發(fā)育成轉基因動物:二是通過轉基因體細胞核移植技術生產克隆動物作為生物反應器。兩種方法獲得的胚胎都要借助 早期胚胎培養(yǎng)早期胚胎培養(yǎng)技術和 胚胎移植胚胎移植技術才能獲得轉基因動物個體。
【答案】②③;5′;使DNA片段能定向插入表達載體,減少自連;限制;缺失、倒位和易位;loxP位點的位置、同一染色體(DNA)上loxP位點的方向;早期胚胎培養(yǎng);胚胎移植
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:21引用:1難度:0.6
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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( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/31 0:30:1組卷:112引用:7難度:0.7 -
2.學習以下材料,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,造成蛋白質的功能改變,引發(fā)相關疾病。約有10%~15%的人類基因相關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相關的基因編輯工具)通過一定的方式導入人體靶細胞內,達到替代或修復缺陷基因、治療疾病的目的。導入基因插入位置不當、過高或過低表達,都可能會導致副作用。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,是相關基因發(fā)生無義突變,產生終止密碼子UAG。研究者構建小鼠該突變基因mldua和Flag基因融合的載體(圖1),以及針對該無義突變設計的sup-tRNA表達載體(產生的sup-tRNA能夠識別UAG并攜帶酪氨酸Tyr,簡寫作sup-tRNATyr),將其導入細胞進行研究,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病毒作為載體將sup-tRNA導入患病小鼠模型中,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治療中具有非常大的應用前景。
(1)侵染時,作為載體的重組腺相關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.幾丁質是許多真菌細胞壁的重要成分,自然界有些植物能產生幾丁質酶催化幾丁質水解從而抵抗真菌感染。通過基因工程將幾丁質酶基因轉入沒有抗性的植物體內,可增強其抗真菌的能力。如圖表示為獲取幾丁質酶基因而建立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酶基因和質粒載體用發(fā)布:2025/1/5 8:0:1組卷:5引用:1難度:0.7
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