隨著變異新冠病毒奧密克戎不斷進(jìn)化,歐美國家疫情一再反復(fù),一些國家確診和死亡病例再現(xiàn)高峰。但是新冠病毒變異再快,也是在冠狀病毒這個大類里,通過生物信息學(xué)或大數(shù)據(jù)挖掘找到共用的靶抗原、發(fā)病機(jī)制或受體,可以快速指導(dǎo)疫苗的改良。研究發(fā)現(xiàn),刺突蛋白(S蛋白)是新冠病毒非常重要的抗原蛋白,與病毒的傳染能力密切相關(guān);N蛋白在新冠病毒中含量豐富,是一種高度免疫原性蛋白?;驕y序結(jié)果顯示,新冠病毒的變異主要發(fā)生在刺突蛋白。根據(jù)所學(xué)知識,回答下列問題:
(1)接種疫苗是遏制新冠疫情蔓延的重要手段,我國科學(xué)家自主研發(fā)了多款新冠疫苗,其中腺病毒疫苗的制備技術(shù)要點(diǎn)是:將腺病毒的復(fù)制基因敲除,將以新冠病毒的 SS(填“S”或“N”)蛋白基因為模板合成的DNA插入腺病毒基因組,構(gòu)建出重組腺病毒作為疫苗。該疫苗進(jìn)入人體細(xì)胞內(nèi)通過表達(dá)相應(yīng)蛋白,從而引發(fā)特異性免疫反應(yīng),與蛋白質(zhì)疫苗相比,該疫苗能夠更有效的誘發(fā) 細(xì)胞細(xì)胞(填“體液”或“細(xì)胞”)免疫。
(2)腺病毒疫苗、重組蛋白質(zhì)疫苗等基因工程疫苗制備技術(shù)的原理都利用到了基因重組。已知限制酶的識別序列和切割位點(diǎn)如下表所示,DNA片段序列和質(zhì)粒結(jié)構(gòu)如圖1所示:
限制酶 | NcoⅠ | SphⅠ |
識別序列和切割位點(diǎn) | 5′-C↓CATGG-3′ | 5′-GCTAG↓C-3′ |
限制酶 | NheⅠ | BamHⅠ |
識別序列和切測位點(diǎn) | 5′-G↓GATCC3′ | 5′-G↓CTAGC-3′ |
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根據(jù)DNA片段序列可判斷需要用限制酶
NcoⅠ和NheⅠ
NcoⅠ和NheⅠ
切割質(zhì)粒B。(3)基因測序也是新冠疫情防控的一把利刃,“實時熒光定量gPCR”通常在1~2h內(nèi)即可得到檢測結(jié)果,其原理是在PCR體系中每加入一對引物的同時加入一個與某條模板鏈互補(bǔ)的熒光探針,當(dāng)Taq酶催化子鏈延伸至探針處,會水解探針,使熒光監(jiān)測系統(tǒng)接收到熒光信號,即每擴(kuò)增一次,就有一個熒光分子生成,如圖2所示:
①“實時熒光定量qPCR”所用的試劑盒中通常都應(yīng)該含有、Taq酶、熒光探針、引物、四種脫氧核苷酸、
逆轉(zhuǎn)錄酶
逆轉(zhuǎn)錄酶
、緩沖劑等。②反應(yīng)最終的熒光強(qiáng)度與起始狀態(tài)模板DNA含量呈
正
正
(填“正”或“負(fù)”)相關(guān)。上述技術(shù)還可以檢測基因 轉(zhuǎn)錄
轉(zhuǎn)錄
(填“復(fù)制”“轉(zhuǎn)錄”或“翻譯”)水平。【答案】S;細(xì)胞;NcoⅠ和NheⅠ;逆轉(zhuǎn)錄酶;正;轉(zhuǎn)錄
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:52引用:3難度:0.4
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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( )
發(fā)布:2024/12/31 0:30:1組卷:112引用:7難度:0.7 -
2.學(xué)習(xí)以下材料,回答(1)~(4)題。
利用抑制性tRNA進(jìn)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(zhì)的功能改變,引發(fā)相關(guān)疾病。約有10%~15%的人類基因相關(guān)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?;虻腸DNA序列或是有治療價值的基因(如CRISPR-Cas9相關(guān)的基因編輯工具)通過一定的方式導(dǎo)入人體靶細(xì)胞內(nèi),達(dá)到替代或修復(fù)缺陷基因、治療疾病的目的。導(dǎo)入基因插入位置不當(dāng)、過高或過低表達(dá),都可能會導(dǎo)致副作用。盡管基因編輯可以實現(xiàn)生理水平的基因表達(dá),但基因編輯工具引入外源蛋白可能引發(fā)強(qiáng)烈的免疫反應(yīng)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(diǎn)時不啟動翻譯終止而是繼續(xù)向后進(jìn)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(guān)基因發(fā)生無義突變,產(chǎn)生終止密碼子UAG。研究者構(gòu)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(shè)計的sup-tRNA表達(dá)載體(產(chǎn)生的sup-tRNA能夠識別UAG并攜帶酪氨酸Tyr,簡寫作sup-tRNATyr),將其導(dǎo)入細(xì)胞進(jìn)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(jìn)一步利用重組腺相關(guān)病毒作為載體將sup-tRNA導(dǎo)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(jìn)跨越無義突變位點(diǎn)繼續(xù)翻譯時引入的氨基酸較為隨機(jī),而sup-tRNA引入的氨基酸較為單一,且不會影響內(nèi)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(guān)治療中具有非常大的應(yīng)用前景。
(1)侵染時,作為載體的重組腺相關(guān)病毒與靶細(xì)胞膜上的
(2)除了引入的氨基酸較為單一,不影響內(nèi)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(gòu)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(xiàn)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(shè)計獨(dú)特的治療策略,這將是一項耗費(fèi)驚人的項目。據(jù)此說明sup-tRNA的應(yīng)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(zhì)是許多真菌細(xì)胞壁的重要成分,自然界有些植物能產(chǎn)生幾丁質(zhì)酶催化幾丁質(zhì)水解從而抵抗真菌感染。通過基因工程將幾丁質(zhì)酶基因轉(zhuǎn)入沒有抗性的植物體內(nèi),可增強(qiáng)其抗真菌的能力。如圖表示為獲取幾丁質(zhì)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(zhì)酶基因和質(zhì)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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