基因的“剪刀”“针线”是人工加入的还是细胞中自带的?

2024-05-13

1. 基因的“剪刀”“针线”是人工加入的还是细胞中自带的?

剪刀 比如限制性内切酶/cas9蛋白等可以切割DNA分子;针线 比如连接酶等可以连接断掉的DNA片段;这些都是原核细胞(限制酶)或几乎所有细胞(连接酶)中天然存在的;在基因工程中 我们把这些称作工具酶 可以在体外对DNA序列进行定向改造后注入细胞中——此时的细胞只是改造后DNA的载体 主要目的是使得目的DNA片段扩增或使得相应蛋白质产物表达,而不是更改基因序列,所以如果细胞自带某些工具酶对我们的研究反而是不利的 这个角度来说并非细胞自带的 但也不是人工“加入”的——我们使用这些酶通常是在体外(细胞外)完成的;但是从工具酶的来源上来看又是天然细胞自带的

基因的“剪刀”“针线”是人工加入的还是细胞中自带的?

2. “基因剪刀”是什么意思?


3. “基因剪刀”是什么意思


“基因剪刀”是什么意思

4. 基因的剪刀的作用位点是什么?

基因的剪刀指的是“限制性核酸内切酶”。



限制性核酸内切酶是可以识别并附着特定的脱氧核苷酸序列,并对每条链中特定部位的两个脱氧核糖核苷酸之间的磷酸二酯键进行切割的一类酶,简称限制酶。根据限制酶的结构,辅因子的需求切位与作用方式,可将限制酶分为三种类型,分别是第一型(Type I)、第二型(Type II)及第三型(Type III)。Ⅰ型限制性内切酶既能催化宿主DNA的甲基化,又催化非甲基化的DNA的水解;而Ⅱ型限制性内切酶只催化非甲基化的DNA的水解。Ⅲ型限制性内切酶同时具有修饰及认知切割的作用。

5. 基因剪刀有什么应用?

 
       美国研究人员在动物实验中应用“基因剪刀”成功阻止视网膜血管新生,达到防治视网膜病变的目的。
  视网膜血管新生,是指视网膜表面长出新的、异常的血管。随着病程变化,这些新生血管会渗漏、破裂甚至导致视网膜脱落,诱发视力受损乃至失明。增生性糖尿病视网膜病变、湿性老年性黄斑变性、早产儿视网膜病变等,都可能引发视网膜血管新生。

  目前主要靠血管内皮生长因子抑制剂类药物来抑制新生血管生长、减轻血管渗漏。但这类治疗手段需持续用药,还有相当数量的患者对血管内皮生长因子抑制剂不响应。
  美国马萨诸塞眼耳科医院研究人员在新一期英国《自然·通讯》杂志网络版上报告说,此前研究已知,血管内皮生长因子受体-2在血管新生过程中扮演了重要角色,因此他们此次尝试以腺相关病毒为载体,对编码这种受体的基因进行编辑,阻断眼内病理性的血管新生。

  结果显示,在实验鼠身上,只需一次腺相关病毒的注射就能完成基因编辑,阻断了视网膜血管新生。

基因剪刀有什么应用?

6. 基因的剪刀

限制性核酸内切酶是可以识别DNA的特异序列,并在识别位点或其周围切割双链DNA的一类内切酶,简称限制酶。根据限制酶的结构,辅因子的需求切位与作用方式,可将限制酶分为三种类型,分别是第一型(Type I)、第二型(Type II)及第三型(Type III)。Ⅰ型限制性内切酶既能催化宿主DNA的甲基化,又催化非甲基化的DNA的水解;而Ⅱ型限制性内切酶只催化非甲基化的DNA的水解。III型限制性内切酶同时具有修饰及认知切割的作用。
      酶反应 限制性内切酶能分裂DNA分子在一限定数目的专一部位上。它能识别外源DNA并将其降解。
       限制性核酸内切酶分布极广,几乎在所有细菌的属、种中都发现至少一种限制性内切酶,多者在一属中就有几十种,例如在嗜血杆菌属中(Haemophilus)现已发现的就有22种。有的菌株含酶量极低,很难分离定性;然而在有的菌株中,酶含量极高.如E. coli的pMB4(EcoRI酶)和H. aegyptius(Hal Ⅲ酶)就是高产酶菌株。据报道从10g的H. aegyptius的细胞中,能分离提纯出可消化l0gλ噬茵体DNA的酶量。到目前为止,细菌是限制性内切酶,尤其是特异性非常强的I类限制性内切酶的主要来源。
       用于DNA基因组物理图谱的组建;基因的定位和基因分离;DNA分子碱基序列分析;比较相关的DNA分子和遗传工程。 
  限制酶一般不切割自身的DNA分子,只切割外源DNA。

7. 在基因工程中,科学家所用的“剪刀”、“针线”和“运载体...

【答案】D
【答案解析】试题分析:
限制性核酸内切酶(限制酶):能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部
位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂,即能准确切割DNA的剪刀;
DNA连接酶:连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键,将DNA片段再连接起来的针线。
运载体:将体外重组好的DNA片段导入受体细胞,常用的运载体有质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。
考点:基因工程的工具。
点评:属识记内容,相对简单,应理解加记忆并举,学生作答一般不会出现太多错误。

在基因工程中,科学家所用的“剪刀”、“针线”和“运载体...