问答题
检验细胞衰老(cellular senescence)的方法是看细胞是否仍然保持增殖的能力。细胞衰老快,其寿命(life-span)短;细胞衰老慢,其寿命长。某学生用遗传学的方法筛选到属于两个通路中A、B、C、D、E五个不同基因。A、B、C中的任何一个突变使细胞寿命短于野生型;A突变细胞的寿命与B突变细胞的寿命相似;A或B突变细胞的寿命短于c突变细胞的寿命。D或E的突变使细胞寿命长于野生型,但程度不同。
(1)如果实验结果是:A和B同时突变细胞的寿命与A或B单独突变细胞的寿命相似。A和C同时突变细胞的寿命短于A或C单独突变细胞的寿命。那么,试问B和C同时突变细胞的寿命与A、B或C单独突变细胞的寿命相比是长了还是短了?为什么?
(2)如果实验结果是:在B突变的细胞中过量表达A,细胞的寿命与B单独突变细胞的寿命相似。试问A基因和B基因的上下游关系是什么?为什么?
(3)如果实验结果是:在A突变的细胞中过量表达B,细胞的寿命与野生型细胞的寿命相似。试问A基因和B基因的上下游关系是什么?为什么?
(4)现在需要了解D或E基因的表达产物是否直接与B基因表达产物相互作用,你将设计什么实验解决该问题?
【正确答案】[题解仅供参考](1)B和C同时突变细胞的寿命与A、B或C单独突变细胞的寿命相比将可能缩短,因为A与B编码的蛋白在功能上具有相似性,推测A与B可能具有同源性,而A与C可以产生协同效应,B与C也就有可能产生类似的效应。
(2)在通路中,A基因表达的蛋白位于上游,而B基因表达的蛋白位于下游,因为在B突变后,A的过量表达几乎没有作用,显然B距离最终效应物更近。
(3)在通路中,A基因表达的蛋白位于上游,而B基因表达的蛋白位于下游,因为A突变后,细胞的寿命本应该缩短,但过量的B却弥补了A突变带来的影响,显然B距离最终效应物更近。
(4)用酵母双杂交法可证明D或E是否与B表达的产物相互作用。具体步骤是:①通过功能性筛选cDNA库的方法,得到D或E和B的cDNA克隆。②构建bait和fish质粒。③将构建的质粒共转染Trp、Leu和His合成缺陷的酵母细胞。④在Trp和Leu营养缺乏的培养基中筛选出两种质粒构建和转染成功的细胞。⑤将阳性细胞继续在His缺乏的培养基中培养,若有阳性结果,表明D或E与B的表达产物相互作用。
【答案解析】