题目内容
【题目】P115蛋白是高尔基体上重要的囊泡转运蛋白,与胃癌细胞增殖有关。为进一步确定P115与胃癌细胞增殖的关系,研究人员展开系列实验。
(1)与P115蛋白合成和加工密切相关的细胞器有____________和高尔基体,P115蛋白的______与其作用效果密切相关。
(2)分别收集100mg新鲜胃癌组织及正常胃粘膜组织,检测其中P115蛋白含量,两组相对值分别为0.75和0.35,由此推测胃癌细胞中__________________。进一步分别提取总RNA,测得P115的mRNA相对值分别为0.7和0.5,初步证实上述推测是合理的。
(3)为研究P115在胃癌细胞株增殖中的作用,研究人员构建了含有P115-shRNA的表达载体(P115-shRNA可使相应基因沉默),导入胃癌细胞株BGC-823,成功转染后检测各组P115蛋白含量,结果如下图。
①上图中1、2组为对照组,1组不导入质粒,2组____________,3、4、5组分别导入含有P115-shRNA1、P115-shRNA2、P115-shRNA3的表达载体。
②β-actin是一种细胞骨架蛋白,可以在实验中作为参考标准的原因是____。
③选择上图中的第___组作为实验组,进一步测定不同培养时间各组细胞数量相对值,结果如下表。
分组 培养时间 | 1组 | 2组 | 实验组 |
0h | 0.285 | 0.283 | 0.284 |
24h | 0.453 | 0.454 | 0.384 |
48h | 0.675 | 0.678 | 0.466 |
72h | 0.981 | 0.991 | 0.605 |
此结果说明P115蛋白______________。
④测定上述第1、2组和实验组处于细胞周期各时期细胞数,结果如下图。
由上图可知P115-shRNA通过__________来抑制胃癌细胞BGC-823增殖。
(4)结合上述研究,提出治疗胃癌的思路___________。
【答案】核糖体、内质网、线粒体 空间结构 P115蛋白基因转录(或表达)水平高于正常胃粘膜组织 导入空质粒 在各细胞内稳定表达 4 能促进胃癌细胞株BGC-823细胞增殖 阻滞细胞从G1进入S期(或阻止DNA复制,或将细胞阻滞在G1期) 降低P115蛋白的含量;使P115蛋白的基因沉默;抑制P115蛋白基因的表达使用能够抵消P115蛋白作用的药物;使用能够阻止胃癌细胞进入S期的药物
【解析】
1、分泌蛋白的合成和分泌过程:在核糖体上氨基酸脱水缩合形成多肽链,肽链依次进入内质网、高尔基体进行加工、分类和包装,由囊泡运输到细胞膜,由细胞膜分泌到细胞外,该过程需要的能量由线粒体提供。
2、细胞癌变的原因:原癌基因和抑癌基因发生突变,导致细胞变为不受机体控制、能无限增殖的癌细胞,诱发细胞癌变的因子:物理致癌因子、化学致癌因子、病毒致癌因子。
(1)与P115蛋白合成和加工有关的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体、线粒体;蛋白质的每种特定功能都与其特定的结构有关,因此P115蛋白的作用效果与其空间结构密切相关。
(2)由题意可知,相同体积的新鲜胃癌组织及正常胃黏膜组织中,新鲜胃癌组织P115蛋白含量高于正常胃黏膜组织,可以推测胃癌细胞P115蛋白基因转录(或表达)水平高于正常胃黏膜组织。
(3)①由题意知,3、4、5组分别导入含有P115shRNA1、P115shRNA2、P115shRNA3的表达载体的实验组,1、2组为对照组,1组不导入质粒,则2组导入的应该是空质粒。
②β-actin基因是检测基因表达水平常用的参照基因,表达量不受细胞形态变化或生活条件的影响,转录水平相对稳定,因此可以在实验中作为参考标准。
③根据题意可知,P115-shRNA可使相应基因沉默,从图可知,4组P115蛋白最少,因此进一步测定不同培养时间各组细胞数量相对值,可选第4组作为实验组。由表格信息可知,实验组细胞数目少于对照组,而实验组加入P115-shRNA1、P115-shRNA2、P115-shRNA3的表达载体,P115-shRNA可使P115基因沉默,因此说明P115能促进胃癌细胞株BGC-823细胞增殖。
④由柱形图可知,实验组与对照组相比,S期细胞数目比例较小,因此可推测P115-shRNA通过抑制DNA分子复制来抑制胃癌细胞BGC-823增殖。
(4)结合题图研究和以上分析推测,可通过以下途径治疗胃癌:降低P115蛋白的含量或者使P115蛋白的基因沉默,抑制P115蛋白基因的表达;使用能够抵消P115蛋白作用的药物;使用能够阻止胃癌细胞进入S期的药物。