高中 | 第1节 基因指导蛋白质的合成 题目答案及解析

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必修二 遗传与进化

第四章 基因的表达

第1节 基因指导蛋白质的合成

最近我国科学家通过实验证实转录因子 $\rm KLF5$ 能诱导乳腺癌细胞 $\rm IGFL2-AS1$$\rm IGFL1$ 基因的转录。同时,在炎症因子 $\rm TNFa$刺激下, $\rm KLF5$$\rm IGFL2-ASl$ 可以共同诱导$\rm IGFLl$ 的表达,促进乳腺癌细胞增殖,作用机制如下图所示:($\rm miRNA$ 是真核生物中广泛存在的一种小分子$\rm RNA$,可调节其他基因的表达)

  

据图可知,转录因子$\rm KLF5$进入细胞核后能特异性识别基因的启动子,并与                  酶结合启动基因$\rm IGFL2-ASl$$\rm IGFL1$的转录过程。敲除 $\rm KLF5$ 基因的小鼠乳腺癌细胞增殖将明显受到                 (填“促进”或“抑制”)。

[["$\\rm RNA$聚合","抑制"]]

启动子是位于转录起始位点上游特殊的$\rm DNA$序列,能与$\rm RNA$聚合酶结合启动转录,进入细胞核后的转录因子$\rm KLF5$能特异性识别基因的启动子,并与$\rm RNA$聚合酶结合启动基因$\rm IGFL2-AS1$$\rm IGFL1$的转录过程;由图可知,敲除$\rm KLF5$基因后,乳腺癌细胞的转录和翻译受到抑制,故小鼠乳腺癌细胞增殖将明显受到抑制。

经研究发现,$\rm miRNA$ 在细胞中通常与核酸酶等蛋白结合成诱导沉默复合物($\rm RISC-miRNA$ 复合物),复合物活化后与靶 $\rm RNA$ 结合,产生 $\rm RNA$ 干扰(通过小分子 $\rm RNA$ 调控基因表达的现象)。结合上图分析,$\rm miRNA$干扰的机制是                                                                                  。据此推测,$\rm IGFL2-AS1$ 基因转录的 $\rm RNA$ 竞争性地与 $\rm miRNA$ 结合会                (填“促进”或“抑制”) 该过程,从而增强 $\rm IGFL1$ 的表达,诱导乳腺癌细胞增殖。

[["

通过诱导$\\rm RISC—miRNA$复合物中的核酸酶活化后使$\\rm IGFL1$转录的$\\rm mRNA$;降解,从而抑制其翻译过程;

抑制

"]]

$\rm miRNA$在细胞中通常与核酸酶等蛋白结合成诱导沉默复合物,由图可知,通过诱导$\rm RISC-miRNA$复合物中的核酸酶活化后使$\rm IGFL1$转录的$\rm mRNA$降解,从而抑制其翻译过程;据此推测$\rm IGFL2-AS1$基因转录的$\rm RNA$竞争性地与$\rm miRNA$结合会抑制上述过程,从而诱导乳腺癌细胞增殖。

请结合上述信息,为研发治疗乳腺癌新药提供一种新思路:                                                                                 

[["

设计抑制$\\rm IGFL2—ASI$基因表达的药物; 设计抑制$\\rm IGFLI$基因表达的药物; 或研制出抑制转录因子 $\\rm KLF5$活性的药物; 或研制出抑制(降低) 炎症因子 $\\rm TNF\\alpha$活性的药物。

"]]

结合“最近我国科学家通过实验证实转录因子 $\rm KLF5$ 能诱导乳腺癌细胞 $\rm IGFL2-AS1$$\rm IGFL1$ 基因的转录。同时,在炎症因子 $\rm TNFa$刺激下, $\rm KLF5$$\rm IGFL2-ASl$ 可以共同诱导$\rm IGFLl$ 的表达,促进乳腺癌细胞增殖”,可推测通过设计抑制$\rm IGFL2-AS1$基因表达(转录、翻译)的药物;设计抑制$\rm IGFL1$基因表达(转录、翻译)的药物;或研制出抑制转录因子$\rm KLF5$活性的药物;或研制出抑制(降低)炎症因子$\rm TNFa$活性的药物来研发治疗乳腺癌新药。

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