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新冠病毒是一種RNA病毒,其主要通過其表面刺突蛋白(S蛋白)與人體細胞上的“血管緊張素轉化酶2(ACE2)”受體結合實現(xiàn)感染。各類新冠病毒疫苗的研發(fā)都是基于這個主要的理論基礎,即以S蛋白基因為靶點,通過表達S蛋白,誘導人體產(chǎn)生免疫能力,從而實現(xiàn)預防感染的目的。以下是兩條疫苗研究技術路線:
A.疫苗研究技術路線1:體外表達疫苗--重組疫苗。
提取新冠病毒RNA,獲取S蛋白基因,構建S蛋白基因表達載體,導入釀酒酵母,合成并分泌S蛋白質(疫苗),注射人體,產(chǎn)生免疫。
B.疫苗研究技術路線2:體內表達疫苗--病毒載體疫苗。
提取新冠病毒RNA,獲取S蛋白基因,將 S蛋白基因轉入復制缺陷型腺病毒的基因組內,獲得疫苗。接種該疫苗后,腺病毒載體會進入人體細胞,由于基因缺陷,腺病毒本身無法復制,但其內的S蛋白基因會啟動產(chǎn)生S蛋白,這種S蛋白會從細胞內轉移到細胞外,誘導人體產(chǎn)生免疫。
據(jù)上述材料結合所學知識,回答下列問題:
(1)兩條技術路線中,獲取S蛋白基因的方法是:提取病毒RNA,通過
逆轉錄
逆轉錄
 過程合成S蛋白基因,再用PCR技術擴增S蛋白基因。設計擴增S蛋白基因所需的引物時,不可以將一端引物設計為含GAATTC序列,理由是:
引物會與自身堿基互補配對,無法與模板鏈結合(引物與引物之間也可以形成雙鏈,引物會與自身堿基互補配對,降低引物與模板間結合的效率)
引物會與自身堿基互補配對,無法與模板鏈結合(引物與引物之間也可以形成雙鏈,引物會與自身堿基互補配對,降低引物與模板間結合的效率)
。
(2)技術路線1中,常使用兩種酶切割載體。這里的酶是
限制性核酸內切酶
限制性核酸內切酶
;與單酶切相比,優(yōu)點是:
避免目的基因與質粒(運載體)的反向鏈接物,或者目的基因自身連接物與質粒自身連接物
避免目的基因與質粒(運載體)的反向鏈接物,或者目的基因自身連接物與質粒自身連接物
。體外表達技術在疫苗領域已經(jīng)非常成熟,但由于S蛋白中含有受體酵母菌自身分泌的內源蛋白,所以
提純
提純
比較復雜;
(3)技術路線2中,相當于把人體細胞當作了疫苗工廠,大大簡化了疫苗生產(chǎn)過程。無法自我復制的腺病毒也會被人體免疫機制清理掉,提高了疫苗的
安全性
安全性
。但是絕大多數(shù)人成長過程中曾感染過腺病毒,短期內體內可能存在能中和腺病毒載體的
抗體
抗體
,從而
降低
降低
(用“加強/降低”作答)疫苗效果,這就是預存免疫。

【答案】逆轉錄;引物會與自身堿基互補配對,無法與模板鏈結合(引物與引物之間也可以形成雙鏈,引物會與自身堿基互補配對,降低引物與模板間結合的效率);限制性核酸內切酶;避免目的基因與質粒(運載體)的反向鏈接物,或者目的基因自身連接物與質粒自身連接物;提純;安全性;抗體;降低
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:37引用:2難度:0.6
相似題
  • 1.學習以下材料,回答(1)~(4)題。
    利用抑制性tRNA進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,造成蛋白質的功能改變,引發(fā)相關疾病。約有10%~15%的人類基因相關遺傳疾病是由無義突變引發(fā)的。常規(guī)的基因治療是將正常基因的cDNA序列或是有治療價值的基因(如CRISPR-Cas9相關的基因編輯工具)通過一定的方式導入人體靶細胞內,達到替代或修復缺陷基因、治療疾病的目的。導入基因插入位置不當、過高或過低表達,都可能會導致副作用。盡管基因編輯可以實現(xiàn)生理水平的基因表達,但基因編輯工具引入外源蛋白可能引發(fā)強烈的免疫反應仍然是巨大的挑戰(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時不啟動翻譯終止而是繼續(xù)向后進行翻譯,獲得有功能的全長蛋白。
    I型黏多糖貯積癥的病因,是相關基因發(fā)生無義突變,產(chǎn)生終止密碼子UAG。研究者構建小鼠該突變基因mldua和Flag基因融合的載體(圖1),以及針對該無義突變設計的sup-tRNA表達載體(產(chǎn)生的sup-tRNA能夠識別UAG并攜帶酪氨酸Tyr,簡寫作sup-tRNATyr),將其導入細胞進行研究,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);進一步利用重組腺相關病毒作為載體將sup-tRNA導入患病小鼠模型中,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在促進跨越無義突變位點繼續(xù)翻譯時引入的氨基酸較為隨機,而sup-tRNA引入的氨基酸較為單一,且不會影響內源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治療中具有非常大的應用前景。
    (1)侵染時,作為載體的重組腺相關病毒與靶細胞膜上的
     
    發(fā)生識別,引發(fā)內吞,進入細胞后釋放單鏈DNA作為模板,利用宿主細胞的
     
    催化合成其互補DNA鏈,再經(jīng)過
     
    過程產(chǎn)生sup-tRNA。
    (2)除了引入的氨基酸較為單一,不影響內源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
     
    (填“能”或“不能”)繼續(xù)往后翻譯,具有很高的安全性。
    (3)研究者構建mldua突變基因和Flag基因融合的載體,目的是通過檢測
     
    來確定是否跨越無義突變位點繼續(xù)向后翻譯。實驗結果表明,相比于化合物G418,sup-tRNA在促進無義突變位點的翻譯方面更加有效,支持這一結論的依據(jù)是:
     

    (4)有文獻報道,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計獨特的治療策略,這將是一項耗費驚人的項目。據(jù)此說明sup-tRNA的應用價值。

    發(fā)布:2025/1/3 8:0:1組卷:28引用:1難度:0.6
  • 2.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( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/31 0:30:1組卷:115引用:7難度:0.7
  • 3.幾丁質是許多真菌細胞壁的重要成分,自然界有些植物能產(chǎn)生幾丁質酶催化幾丁質水解從而抵抗真菌感染。通過基因工程將幾丁質酶基因轉入沒有抗性的植物體內,可增強其抗真菌的能力。如圖表示為獲取幾丁質酶基因而建立cDNA文庫的過程。

    (1)圖示以mRNA為材料通過
     
    法獲得cDNA,該方法依據(jù)的原理是
     
    ,通過這種方法獲得的基因中因缺乏
     
     
    結構,導致將其直接導入受體細胞中不能復制和表達。
    (2)與選用老葉相比,選用嫩葉更容易提取到mRNA,原因是
     
    ,且提取RNA時,提取液中需添加RNA酶抑制劑,其目的是
     
    。
    (3)將從cDNA文庫中獲得的幾丁質酶基因和質粒載體用
     
    酶和DNA連接處理后連接起來,構建基因表達載體,DNA連接酶催化形成的化學鍵是
     
    。

    發(fā)布:2025/1/5 8:0:1組卷:5引用:1難度:0.7
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