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(dǎo)致心臟壞死。研究發(fā)現(xiàn),IRI通過促進(jìn)Caspase8等一系列凋亡基因的表達(dá),導(dǎo)致細(xì)胞凋亡最終引起器官損傷。根據(jù)Caspase8基因合成的小干擾RNA(siRNA)可以使Caspase8基因沉默,有效抑制IRI所致的器官損傷。圖1是利用豬的心肌細(xì)胞開展siRNA作用研究的示意圖,圖2是此研究可能用到的4種限制酶及其切除位點?;卮鹣铝袉栴}:
(1)圖1中步驟②構(gòu)建重組質(zhì)粒需要使用多種工具酶。常用的DNA連接酶有E.coliDNA連接酶和T4DNA連接酶。圖2中 EcoRⅠ、PstⅠEcoRⅠ、PstⅠ酶切割后的DNA片段可以用E.coliDNA連接酶連接,圖中 EcoRⅠ、SmaⅠ、PstⅠ、EcoRVEcoRⅠ、SmaⅠ、PstⅠ、EcoRV酶切割后的DNA片段可以用T4DNA連接酶連接。DNA連接酶催化目的基因片段與質(zhì)粒載體片段之間形成的化學(xué)鍵是 磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵。
(2)圖1中步驟③將重組質(zhì)粒導(dǎo)入豬的心肌細(xì)胞最常用的方法是 顯微注射法顯微注射法。siRNA對應(yīng)DNA序列在心肌細(xì)胞中表達(dá)產(chǎn)生siRNA的步驟④稱為 轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄。siRNA與RISC組裝形成基因沉默復(fù)合物,通過抑制基因表達(dá)的 翻譯翻譯過程,使Caspase8基因沉默,從而降低IRI引起的細(xì)胞凋亡。
(3)研究人員根據(jù)Caspase8基因的堿基序列,設(shè)計了三種序列分別導(dǎo)入豬的心肌細(xì)胞,通過測定靶基因Caspase8的mRNA含量來確定最優(yōu)序列。測定mRNA含量時,需提取心肌細(xì)胞的總RNA,經(jīng)過逆轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄過程得到cDNA,再進(jìn)行PCR擴(kuò)增,測定PCR產(chǎn)物量,結(jié)果如圖3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(xì)胞作受體細(xì)胞是因為豬在基因、解剖結(jié)構(gòu)、生理生化和免疫反應(yīng)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(xué)家正在研究用豬心臟代替人的心臟。你認(rèn)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(yīng)免疫排斥反應(yīng)。
【答案】EcoRⅠ、PstⅠ;EcoRⅠ、SmaⅠ、PstⅠ、EcoRV;磷酸二酯鍵;顯微注射法;轉(zhuǎn)錄;翻譯;逆轉(zhuǎn)錄;序列2;免疫排斥反應(yīng)
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/7/25 8:0:9組卷:38引用:4難度:0.6
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