干扰素在临床上被广泛用于治疗病毒感染性疾病及多种癌症,传统生产干扰素的方法是从人体的白细胞内提取,产量极低。1993年,我国批准生产由侯云德院士研究和开发的药物重组人干扰素α-1b,它是我国第一个具有自主知识产权的基因工程药物,通过转基因的大肠杆菌来生产,产量得到大幅度的提高。回答下列问题:
(1)从中国人体脐带血白细胞中提取干扰素基因的rnRNA,通过 逆转录逆转录的方法合成目的基因,再通过PCR技术扩增。扩增时,引物与模板链的 3'3'端碱基互补配对。
(2)若将重组人干扰素α-1b基因直接导入大肠杆菌细胞,一般不能得到重组干扰素α-1b,原因是 干扰素α-1b基因在大肠杆菌中不能稳定存在和复制,也不能表达和发挥作用干扰素α-1b基因在大肠杆菌中不能稳定存在和复制,也不能表达和发挥作用。因此,需将重组人干扰素α-1b基因、启动子、终止子(复制原点)启动子、终止子(复制原点)和标记基因构建成基因表达载体导入大肠杆菌。
(3)筛选出具有重组干扰素α-1b基因的大肠杆菌应使用 选择选择培养基,可采用 平板划线(稀释涂布平板)平板划线(稀释涂布平板)法获得纯培养物。
(4)将α-1b第86位上的半胱氨酸变成丝氨酸,可以解决α-1b在水溶液中难以长期保存的难题,在该蛋白质工程中可行的直接操作对象是 基因(α-1b基因)基因(α-1b基因)。
【答案】逆转录;3';干扰素α-1b基因在大肠杆菌中不能稳定存在和复制,也不能表达和发挥作用;启动子、终止子(复制原点);选择;平板划线(稀释涂布平板);基因(α-1b基因)
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:12引用:2难度:0.6
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1.学习以下材料,回答(1)~(4)题。
利用抑制性tRNA进行无义突变遗传病的治疗
无义突变是由于某个碱基的改变使代表某种氨基酸的密码子突变为终止密码子(UAA、UAG或UGA),从而使肽链合成提前终止,造成蛋白质的功能改变,引发相关疾病。约有10%~15%的人类基因相关遗传疾病是由无义突变引发的。常规的基因治疗是将正常基因的cDNA序列或是有治疗价值的基因(如CRISPR-Cas9相关的基因编辑工具)通过一定的方式导入人体靶细胞内,达到替代或修复缺陷基因、治疗疾病的目的。导入基因插入位置不当、过高或过低表达,都可能会导致副作用。尽管基因编辑可以实现生理水平的基因表达,但基因编辑工具引入外源蛋白可能引发强烈的免疫反应仍然是巨大的挑战。
抑制性tRNA(sup-tRNA)由天然tRNA改造而来,它的反密码子通过碱基配对原则可以识别无义突变的终止密码子,使得mRNA在翻译至无义突变位点时不启动翻译终止而是继续向后进行翻译,获得有功能的全长蛋白。
I型黏多糖贮积症的病因,是相关基因发生无义突变,产生终止密码子UAG。研究者构建小鼠该突变基因mldua和Flag基因融合的载体(图1),以及针对该无义突变设计的sup-tRNA表达载体(产生的sup-tRNA能够识别UAG并携带酪氨酸Tyr,简写作sup-tRNATyr),将其导入细胞进行研究,发现与具有相似作用的化合物G418比较,sup--tRNA的作用更加显著(图2);进一步利用重组腺相关病毒作为载体将sup-tRNA导入患病小鼠模型中,实验显示能够降低黏多糖过度积存,实现对该病症的有效治疗,其疗效可以持续半年以上。
从整体来看,G418在促进跨越无义突变位点继续翻译时引入的氨基酸较为随机,而sup-tRNA引入的氨基酸较为单一,且不会影响内源tRNA稳态,所以sup-tRNA在个体治疗中具有很高的安全性,因而在未来基因突变引起的疾病相关治疗中具有非常大的应用前景。
(1)侵染时,作为载体的重组腺相关病毒与靶细胞膜上的
(2)除了引入的氨基酸较为单一,不影响内源tRNA稳态,我们还可推断,用于治疗的sup-tRNA在正常终止密码子处
(3)研究者构建mldua突变基因和Flag基因融合的载体,目的是通过检测
(4)有文献报道,已在近1000个不同的人类基因中发现了7500多个无义突变。常规的基因治疗需要为每种疾病设计独特的治疗策略,这将是一项耗费惊人的项目。据此说明sup-tRNA的应用价值。发布:2025/1/3 8:0:1组卷:26引用:1难度:0.6 -
2.人类基因组计划测定了人体的24条染色体,这24条染色体是( )
发布:2024/12/31 0:30:1组卷:112引用:7难度:0.7 -
3.几丁质是许多真菌细胞壁的重要成分,自然界有些植物能产生几丁质酶催化几丁质水解从而抵抗真菌感染。通过基因工程将几丁质酶基因转入没有抗性的植物体内,可增强其抗真菌的能力。如图表示为获取几丁质酶基因而建立cDNA文库的过程。
(1)图示以mRNA为材料通过
(2)与选用老叶相比,选用嫩叶更容易提取到mRNA,原因是
(3)将从cDNA文库中获得的几丁质酶基因和质粒载体用发布:2025/1/5 8:0:1组卷:5引用:1难度:0.7
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