線粒體DNA(mtDNA)的轉錄調控對維持線粒體的正常功能至關重要。mtDNA的2條鏈分別稱為重鏈和輕鏈。
(1)mtDNA的轉錄過程與核DNA相似,在 RNA聚合RNA聚合酶的作用下,游離的 核糖核苷酸核糖核苷酸依次連接,合成mRNA。
(2)環境變化信號會誘導7SRNA在線粒體中積累,科研人員推測7SRNA可以調控mtDNA輕鏈轉錄,并以mtDNA輕鏈為模板構建體外轉錄體系來進行實驗驗證。
①科研人員設置了2組實驗,其中A組加入不同濃度的7SRNA,B組加入不同濃度的無關RNA作為 對照對照;
②檢測體系中mtDNA輕鏈轉錄的mRNA生成量,據圖1可知,7SRNA 抑制抑制(填“促進”、“抑制”或“不影響”)mtDNA的轉錄。

(3)圖2所示為mtDNA輕鏈的轉錄起始復合物,由酶POLRMT、轉錄因子(TFAM和TFB2M)和mtDNA輕鏈啟動子組成。7SRNA可以與轉錄起始復合物中某種成分結合,誘導其空間結構改變進而影響轉錄。為確定7SRNA結合的具體成分,科學家進行體外轉錄實驗,檢測mtDNA輕鏈mRNA的生成情況,結果見下表。
實驗處理 | 不用7SRNA處理 | 用7SRNA處理 | 用7SRNA處理 | |||
一段時間后加入POLRMT | 一段時間后加入TFAM | 一段時間后加入TFB2M | 一段時間后加入mtDNA | |||
mtDNA輕鏈mRNA的生成情況 | + | - | + | - | - | - |
根據表中結果7SRNA結合的成分應為
POLRMT
POLRMT
,判斷的依據是 體外轉錄體系中添加7SRNA后轉錄不能發生,再次加入POLRMT后,生成mtDNA輕鏈mRNA
體外轉錄體系中添加7SRNA后轉錄不能發生,再次加入POLRMT后,生成mtDNA輕鏈mRNA
。該成分在與7SRNA結合時,會聚合形成二聚體。(4)繼續研究發現高濃度的7SRNA會誘導線粒體中mtEXO(RNA降解酶復合體)的形成,從而形成一個完整的mtDNA轉錄調控系統,維持線粒體基因表達的動態平衡過程。綜合題中信息,請完成圖示,闡明mtDNA輕鏈轉錄的調控機制。
【考點】遺傳信息的轉錄和翻譯.
【答案】RNA聚合;核糖核苷酸;對照;抑制;POLRMT;體外轉錄體系中添加7SRNA后轉錄不能發生,再次加入POLRMT后,生成mtDNA輕鏈mRNA
【解答】
【點評】
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發布:2024/6/16 8:0:10組卷:18引用:1難度:0.6
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