Question

【題目】P115蛋白是高爾基體上重要的囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，與胃癌細(xì)胞增殖有關(guān)。為進(jìn)一步確定P115與胃癌細(xì)胞增殖的關(guān)系，研究人員展開系列實驗。

（1）與P115蛋白合成和加工密切相關(guān)的細(xì)胞器有____________和高爾基體，P115蛋白的______與其作用效果密切相關(guān)。

（2）分別收集100mg新鮮胃癌組織及正常胃粘膜組織，檢測其中P115蛋白含量，兩組相對值分別為0.75和0.35，由此推測胃癌細(xì)胞中__________________。進(jìn)一步分別提取總RNA，測得P115的mRNA相對值分別為0.7和0.5，初步證實上述推測是合理的。

（3）為研究P115在胃癌細(xì)胞株增殖中的作用，研究人員構(gòu)建了含有P115-shRNA的表達(dá)載體（P115-shRNA可使相應(yīng)基因沉默），導(dǎo)入胃癌細(xì)胞株BGC-823，成功轉(zhuǎn)染后檢測各組P115蛋白含量，結(jié)果如下圖。

①上圖中1、2組為對照組，1組不導(dǎo)入質(zhì)粒，2組____________，3、4、5組分別導(dǎo)入含有P115-shRNA1、P115-shRNA2、P115-shRNA3的表達(dá)載體。

②β-actin是一種細(xì)胞骨架蛋白，可以在實驗中作為參考標(biāo)準(zhǔn)的原因是____。

③選擇上圖中的第___組作為實驗組，進(jìn)一步測定不同培養(yǎng)時間各組細(xì)胞數(shù)量相對值，結(jié)果如下表。

分組 培養(yǎng)時間	1組	2組	實驗組
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

此結(jié)果說明P115蛋白______________。

④測定上述第1、2組和實驗組處于細(xì)胞周期各時期細(xì)胞數(shù)，結(jié)果如下圖。

由上圖可知P115-shRNA通過__________來抑制胃癌細(xì)胞BGC-823增殖。

（4）結(jié)合上述研究，提出治療胃癌的思路___________。

Answer 1

【答案】核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體 空間結(jié)構(gòu) P115蛋白基因轉(zhuǎn)錄（或表達(dá)）水平高于正常胃粘膜組織 導(dǎo)入空質(zhì)粒 在各細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定表達(dá) 4 能促進(jìn)胃癌細(xì)胞株BGC-823細(xì)胞增殖 阻滯細(xì)胞從G1進(jìn)入S期（或阻止DNA復(fù)制，或?qū)⒓?xì)胞阻滯在G1期） 降低P115蛋白的含量；使P115蛋白的基因沉默；抑制P115蛋白基因的表達(dá)使用能夠抵消P115蛋白作用的藥物；使用能夠阻止胃癌細(xì)胞進(jìn)入S期的藥物

【解析】

1、分泌蛋白的合成和分泌過程：在核糖體上氨基酸脫水縮合形成多肽鏈，肽鏈依次進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體進(jìn)行加工、分類和包裝，由囊泡運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞膜，由細(xì)胞膜分泌到細(xì)胞外，該過程需要的能量由線粒體提供。

2、細(xì)胞癌變的原因：原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變，導(dǎo)致細(xì)胞變?yōu)椴皇軝C(jī)體控制、能無限增殖的癌細(xì)胞，誘發(fā)細(xì)胞癌變的因子：物理致癌因子、化學(xué)致癌因子、病毒致癌因子。

（1）與P115蛋白合成和加工有關(guān)的細(xì)胞器是核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體；蛋白質(zhì)的每種特定功能都與其特定的結(jié)構(gòu)有關(guān)，因此P115蛋白的作用效果與其空間結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。

（2）由題意可知，相同體積的新鮮胃癌組織及正常胃黏膜組織中，新鮮胃癌組織P115蛋白含量高于正常胃黏膜組織，可以推測胃癌細(xì)胞P115蛋白基因轉(zhuǎn)錄（或表達(dá)）水平高于正常胃黏膜組織。

（3）①由題意知，3、4、5組分別導(dǎo)入含有P115shRNA1、P115shRNA2、P115shRNA3的表達(dá)載體的實驗組，1、2組為對照組，1組不導(dǎo)入質(zhì)粒，則2組導(dǎo)入的應(yīng)該是空質(zhì)粒。

②β-actin基因是檢測基因表達(dá)水平常用的參照基因，表達(dá)量不受細(xì)胞形態(tài)變化或生活條件的影響，轉(zhuǎn)錄水平相對穩(wěn)定，因此可以在實驗中作為參考標(biāo)準(zhǔn)。

③根據(jù)題意可知，P115-shRNA可使相應(yīng)基因沉默，從圖可知，4組P115蛋白最少，因此進(jìn)一步測定不同培養(yǎng)時間各組細(xì)胞數(shù)量相對值，可選第4組作為實驗組。由表格信息可知，實驗組細(xì)胞數(shù)目少于對照組，而實驗組加入P115-shRNA1、P115-shRNA2、P115-shRNA3的表達(dá)載體，P115-shRNA可使P115基因沉默，因此說明P115能促進(jìn)胃癌細(xì)胞株BGC-823細(xì)胞增殖。

④由柱形圖可知，實驗組與對照組相比，S期細(xì)胞數(shù)目比例較小，因此可推測P115-shRNA通過抑制DNA分子復(fù)制來抑制胃癌細(xì)胞BGC-823增殖。

（4）結(jié)合題圖研究和以上分析推測，可通過以下途徑治療胃癌：降低P115蛋白的含量或者使P115蛋白的基因沉默，抑制P115蛋白基因的表達(dá)；使用能夠抵消P115蛋白作用的藥物；使用能夠阻止胃癌細(xì)胞進(jìn)入S期的藥物。