某種類型的白血病由蛋白P引發(fā),蛋白UBC可使P被蛋白酶識別并降解,藥物A可通過影響這一過程對該病起到治療作用。為探索藥物A治療該病的機理,需構(gòu)建重組載體以獲得融合蛋白FLAG-P和FLAG-P△。P△是缺失特定氨基酸序列的P,F(xiàn)LAG是一種短肽,連接在P或P△的氨基端,使融合蛋白能與含有FLAG抗體的介質(zhì)結(jié)合,但不影響P或P△的功能。
(1)為構(gòu)建重組載體,需先設計引物,通過PCR特異性擴增P基因。用于擴增P基因的引物需滿足的條件是 兩種引物分別與兩條模板鏈3'端的堿基序列互補配對兩種引物分別與兩條模板鏈3'端的堿基序列互補配對。為使PCR產(chǎn)物能被限制酶切割,需在引物上添加相應的限制酶識別序列,該限制酶識別序列應添加在引物的 5'端5'端(填“3′端”或“5′端”)。
(2)PCR擴增得到的P基因經(jīng)酶切連接插入載體后,與編碼FLAG的序列形成一個融合基因,如圖甲所示,其中“ATGTGCA”為P基因編碼鏈起始序列。將該重組載體導入細胞后,融合基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA序列正確,翻譯出的融合蛋白中FLAG的氨基酸序列正確,但P基因?qū)陌被嵝蛄信cP不同。據(jù)圖甲分析,出現(xiàn)該問題的原因是 在轉(zhuǎn)錄得到的mRNA序列中,EcoRⅠ識別序列的后兩個堿基與P基因?qū)牡谝粋€堿基構(gòu)成一個密碼子,導致翻譯時核糖體讀取的密碼子順序發(fā)生改變,從而使翻譯出的氨基酸序列改變在轉(zhuǎn)錄得到的mRNA序列中,EcoRⅠ識別序列的后兩個堿基與P基因?qū)牡谝粋€堿基構(gòu)成一個密碼子,導致翻譯時核糖體讀取的密碼子順序發(fā)生改變,從而使翻譯出的氨基酸序列改變。修改擴增P基因時使用的帶有EcoRⅠ識別序列的引物來解決該問題,具體修改方案是 在EcoRⅠ識別序列前后增加堿基,使融合基因中FLAG基因的堿基數(shù)目加上P基因的堿基數(shù)為3的倍數(shù),從而保證翻譯時P基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA也能被正確讀取在EcoRⅠ識別序列前后增加堿基,使融合基因中FLAG基因的堿基數(shù)目加上P基因的堿基數(shù)為3的倍數(shù),從而保證翻譯時P基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA也能被正確讀取。
(3)融合蛋白表達成功后,將FLAG-P、FLAG-P△、藥物A和UBC按照圖乙中的組合方式分成5組。各組樣品混勻后分別流經(jīng)含F(xiàn)LAG抗體的介質(zhì),分離出與介質(zhì)結(jié)合的物質(zhì)并用UBC抗體檢測,檢測結(jié)果如圖丙所示。已知FLAG-P和FLAG-P△不能降解UBC,由①②③組結(jié)果的差異推測,藥物A的作用是 促進UBC與FLAG-P的結(jié)合促進UBC與FLAG-P的結(jié)合;由②④組或③⑤組的差異推測,P△中缺失的特定序列的作用是 P△中缺失的特定序列是與UBC結(jié)合的關鍵序列P△中缺失的特定序列是與UBC結(jié)合的關鍵序列。
(4)根據(jù)以上結(jié)果推測,藥物A治療該病的機理是 藥物A促進UBC與P的結(jié)合,從而促進蛋白P被蛋白酶識別并降解,達到治療的目的藥物A促進UBC與P的結(jié)合,從而促進蛋白P被蛋白酶識別并降解,達到治療的目的。
【考點】基因工程的操作過程綜合.
【答案】兩種引物分別與兩條模板鏈3'端的堿基序列互補配對;5'端;在轉(zhuǎn)錄得到的mRNA序列中,EcoRⅠ識別序列的后兩個堿基與P基因?qū)牡谝粋€堿基構(gòu)成一個密碼子,導致翻譯時核糖體讀取的密碼子順序發(fā)生改變,從而使翻譯出的氨基酸序列改變;在EcoRⅠ識別序列前后增加堿基,使融合基因中FLAG基因的堿基數(shù)目加上P基因的堿基數(shù)為3的倍數(shù),從而保證翻譯時P基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA也能被正確讀取;促進UBC與FLAG-P的結(jié)合;P△中缺失的特定序列是與UBC結(jié)合的關鍵序列;藥物A促進UBC與P的結(jié)合,從而促進蛋白P被蛋白酶識別并降解,達到治療的目的
【解答】
【點評】
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