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血栓對健康有極大危害。來源于金黃色葡萄球菌的天然葡激酶(SAK)是一種新型溶栓制劑,因易誘發(fā)免疫反應(yīng)而嚴(yán)重限制了應(yīng)用。人HC蛋白參與免疫抑制反應(yīng),對機(jī)體保護(hù)性的免疫調(diào)節(jié)有著重要作用。研究人員預(yù)測,將SAK與人HC蛋白融合形成的SAK-HC融合蛋白不僅能夠發(fā)揮高效溶栓作用,且能降低機(jī)體免疫系統(tǒng)對葡激酶的反應(yīng),這將具有極大的臨床應(yīng)用前景。菁優(yōu)網(wǎng)
(1)獲取SAK-HC融合基因。設(shè)計引物分別擴(kuò)增SAK基因和HC基因,其中HC基因的引物D中增加了一段與SAK基因相同的序列。SAK基因擴(kuò)增時引物(F和N)位置如圖1所示,請在方框內(nèi)繪制出HC基因擴(kuò)增的引物(D和R)位置。將得到的SAK基因和HC基因1:1混合,經(jīng)再次擴(kuò)增即可得到SAK-HC融合基因。
(2)利用
限制酶和DNA連接
限制酶和DNA連接
酶將融合基因與質(zhì)粒構(gòu)建基因表達(dá)載體,轉(zhuǎn)化經(jīng)
Ca2+
Ca2+
處理的大腸桿菌。篩選、培養(yǎng)大腸桿菌,提取質(zhì)粒進(jìn)行電泳分析(圖2),結(jié)果顯示融合基因已成功導(dǎo)入大腸桿菌,理由是
轉(zhuǎn)基因大腸桿菌提取出的質(zhì)粒經(jīng)酶切后的電泳結(jié)果中存在與融合基因PCR的電泳結(jié)果相同的片段
轉(zhuǎn)基因大腸桿菌提取出的質(zhì)粒經(jīng)酶切后的電泳結(jié)果中存在與融合基因PCR的電泳結(jié)果相同的片段
,為保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性,還應(yīng)對重組質(zhì)粒酶切的產(chǎn)物進(jìn)行
DNA測序
DNA測序
。
(3)培養(yǎng)轉(zhuǎn)化成功的大腸桿菌一段時間后,破裂細(xì)胞、提取純化融合蛋白并用緩沖液稀釋,進(jìn)行活性鑒定。培養(yǎng)基中加入纖維蛋白原、纖溶酶原、凝血酶等模擬血栓形成,搖勻至渾濁立即倒平板,用打孔器在冷卻的平板上打加樣孔,并加入不同的樣品,結(jié)果如圖3。據(jù)圖判斷,表中a、b分別是
SAK-HC融合蛋白
SAK-HC融合蛋白
、
樣品稀釋緩沖液
樣品稀釋緩沖液
。一段時間后測量培養(yǎng)基上
透明圈直徑大小
透明圈直徑大小
,由結(jié)果可知
融合蛋白與傳統(tǒng)溶栓藥物尿激酶及其他方式改造的葡激酶的活性相當(dāng)
融合蛋白與傳統(tǒng)溶栓藥物尿激酶及其他方式改造的葡激酶的活性相當(dāng)
,說明融合蛋白具有進(jìn)一步臨床應(yīng)用研究的價值。
加樣孔 樣品 劑量
1 傳統(tǒng)溶栓藥物尿激酶 10μL
2 傳統(tǒng)溶栓藥物尿激酶 20μL
3 a 10μL
4 a 20μL
5 其他方式改造的葡激酶 10μL
6 其他方式改造的葡激酶 20μL
7 b 20μL
(4)研究發(fā)現(xiàn),葡激酶結(jié)構(gòu)中的第77位精氨酸與T細(xì)胞對其識別有關(guān)。請設(shè)想新的研究思路改造現(xiàn)有葡激酶,以降低免疫反應(yīng),使其適于臨床應(yīng)用,寫出基本流程
設(shè)計葡激酶的第77位精氨酸替換為其它氨基酸→根據(jù)新的葡激酶氨基酸序列推測葡激酶基因的堿基序列→改造或合成新的葡激酶基因→將新的葡激酶基因通過基因工程轉(zhuǎn)化大腸桿菌→獲得新型葡激酶
設(shè)計葡激酶的第77位精氨酸替換為其它氨基酸→根據(jù)新的葡激酶氨基酸序列推測葡激酶基因的堿基序列→改造或合成新的葡激酶基因→將新的葡激酶基因通過基因工程轉(zhuǎn)化大腸桿菌→獲得新型葡激酶
。

【答案】限制酶和DNA連接;Ca2+;轉(zhuǎn)基因大腸桿菌提取出的質(zhì)粒經(jīng)酶切后的電泳結(jié)果中存在與融合基因PCR的電泳結(jié)果相同的片段;DNA測序;SAK-HC融合蛋白;樣品稀釋緩沖液;透明圈直徑大?。蝗诤系鞍着c傳統(tǒng)溶栓藥物尿激酶及其他方式改造的葡激酶的活性相當(dāng);設(shè)計葡激酶的第77位精氨酸替換為其它氨基酸→根據(jù)新的葡激酶氨基酸序列推測葡激酶基因的堿基序列→改造或合成新的葡激酶基因→將新的葡激酶基因通過基因工程轉(zhuǎn)化大腸桿菌→獲得新型葡激酶
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:11引用:1難度:0.6
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  • 3.幾丁質(zhì)是許多真菌細(xì)胞壁的重要成分,幾丁質(zhì)酶可催化幾丁質(zhì)水解。通過基因工程將幾丁質(zhì)酶基因轉(zhuǎn)入植物體內(nèi),可增強(qiáng)其抗真菌病的能力。回答下列問題:
    (1)基因工程中所用的目的基因可以人工合成,也可以從基因文庫中獲得?;蛭膸彀?
     
     

    (2)生物體細(xì)胞內(nèi)的DNA復(fù)制開始時,解開DNA雙鏈的酶是
     
    。在體外利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時,使反應(yīng)體系中的模板DNA解鏈為單鏈的條件是
     
    。上述兩個解鏈過程的共同點是破壞了DNA雙鏈分子中的
     
    。
    (3)DNA連接酶是將兩個DNA片段連接起來的酶,常見的有
     
     
    ,其中既能連接黏性末端又能連接平末端的是
     
    。當(dāng)幾丁質(zhì)酶基因和質(zhì)粒載體連接時,DNA連接酶催化形成的化學(xué)鍵是
     
    。
    (4)提取RNA時,提取液中需添加RNA酶抑制劑,其目的是
     
    。
    (5)若獲得的轉(zhuǎn)基因植株(幾丁質(zhì)酶基因已經(jīng)整合到植物的基因組中)抗真菌病的能力沒有提高,根據(jù)中心法則分析,其可能的原因是
     

    發(fā)布:2025/1/5 8:0:1組卷:2引用:2難度:0.6
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