Question

铁蛋白是细胞内储存多余Fe³⁺的蛋白，铁蛋白合成的调节与游离的Fe³⁺、铁调节蛋白、铁应答元件等有关。铁应答元件是位于铁蛋白mRNA起始密码上游的特异性序列，能与铁调节蛋白发生特异性结合，阻遏铁蛋白的合成。当Fe³⁺浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe³⁺而丧失与铁应答元件的结合能力，核糖体能与铁蛋白mRNA一端结合，沿mRNA移动，遇到起始密码后开始翻译（如下图所示）。回答下列问题：

（1）图中甘氨酸的密码子是________，铁蛋白基因中决定“”的模板链碱基序列为________。

（2）Fe³⁺浓度低时，铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了________，从而抑制了翻译的起始；Fe³⁺浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe³⁺而丧失与铁应答元件的结合能力，铁蛋白mRNA能够翻译。这种调节机制既可以避免________对细胞的毒性影响，又可以减少________。

（3）若铁蛋白由n个氨基酸组成，指导其合成的mRNA和碱基数远大于3n，主要原因是________。

（4）若要改造铁蛋白分子，将图中色氨酸变成亮氨酸（密码子为UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG），可以通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现，即由________。

Answer 1

答案：
解析：

答案：（1）GGU；…CCACTGACC…（…CCAGTCACC…） 　　（2）核糖体在mRNA上的结合移动；Fe3+；细胞内物质和能量的浪费 　　（3）mRNA两端存在不翻译的序列 　　（4）C→A 　　解析：从图中可以看出：甘氨酸在核糖体读取天冬氨酸密码子之前，其密码子应该为mRNA上的GGU；“”在mRNA上的碱基序列为：－GGUGACUGG－，所以对应模板链的DNA碱基序列应为－CCACTGACC－，Fe3+浓度较低时，铁调节蛋白与铁应答元件结合，阻止了核糖体在mRNA上的结合与移动，抑制了翻译的正常进行，当Fe3+浓度高时翻译能够正常进行，既能有效减小Fe3+对细胞的毒性，又不致造成细胞内物质和能量的浪费；图中显示：mRNA的碱基数量远远大于3n（n为氨基酸数），是因为mRNA两端存在不翻译氨基酸的碱基序列；要使色氨酸（密码子为UGG）变为亮氨酸（密码子为UUG），只要模板链上的ACC→AAC，即中间的碱基C→A。