2022年1月7日,美國馬里蘭州的醫生首次將基因編輯豬的心臟移植到人類患者身上。如果異種移植可以實現,將可明顯緩解器官緊缺的問題。然而心臟移植過程中會發生缺血再灌注損傷(IRI),可能導致心臟壞死。研究發現,IRI通過促進Caspase 8等一系列凋亡基因的表達,導致細胞凋亡最終引起器官損傷。根據Caspase 8基因合成的小干擾RNA(siRNA)可以使Caspase 8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種限制酶及其切割位點,回答下列問題:
(1)圖中步驟②構建重組質粒需要使用 限制酶、DNA連接酶限制酶、DNA連接酶等工具酶。DNA連接酶催化目的基因片段與質粒載體片段之間形成的化學鍵是 磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵。
(2)與直接將siRNA導入豬的心肌細胞相比,通過重組質粒將siRNA對應的DNA序列導入心肌細胞的優點是 可持續產生siRNA,使靶基因長時間沉默可持續產生siRNA,使靶基因長時間沉默(答出一點)。導入過程最常用的方法是 顯微注射法顯微注射法,
(3)研究人員根據Caspase 8基因的堿基序列,設計了三種序列分別導入豬的心肌細胞,通過測定靶基因Caspase 8的mRNA含量來確定最優序列。測定mRNA含量時,需提取心肌細胞的總RNA,經過 逆轉錄逆轉錄過程得到cDNA,再進行PCR擴增,測定PCR產物量,結果如圖3所示,據此判斷最優序列是 序列2序列2。
(4)將豬心臟移植到人體面臨的最大挑戰是免疫排斥反應,這是因為免疫系統會把外來器官當作抗原(“非己”)成分進行攻擊。請說出一種解決這一問題的思路:可以利用基因工程技術將免疫排斥有關豬的抗原基因敲除或轉入一些人類特有蛋白的基因,將豬細胞偽裝成人的細胞可以利用基因工程技術將免疫排斥有關豬的抗原基因敲除或轉入一些人類特有蛋白的基因,將豬細胞偽裝成人的細胞(利用基因工程的方法)。異體移植易出現免疫排斥,但胚胎移植卻能夠在受體子宮內存活,胚胎移植能夠在受體內存活的前提條件是 受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發生免疫排斥反應受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發生免疫排斥反應。
【答案】限制酶、DNA連接酶;磷酸二酯鍵;可持續產生siRNA,使靶基因長時間沉默;顯微注射法;逆轉錄;序列2;可以利用基因工程技術將免疫排斥有關豬的抗原基因敲除或轉入一些人類特有蛋白的基因,將豬細胞偽裝成人的細胞;受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發生免疫排斥反應
【解答】
【點評】
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發布:2024/7/5 8:0:9組卷:22引用:1難度:0.6
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