鐵蛋白是細(xì)胞內(nèi)儲存多余Fe3+的蛋白,鐵蛋白合成的調(diào)節(jié)與游離的Fe3+、鐵調(diào)節(jié)蛋白、鐵應(yīng)答元件等有關(guān)。鐵應(yīng)答元件是位于鐵蛋白mRNA起始密碼上游的特異性序列,能與鐵調(diào)節(jié)蛋白發(fā)生特異性結(jié)合,阻遏鐵蛋白的合成。當(dāng)Fe3+濃度高時,鐵調(diào)節(jié)蛋白由于結(jié)合Fet而喪失與鐵應(yīng)答元件的結(jié)合能力,核糖體能與鐵蛋白mRNA一端結(jié)合,沿mRNA移動,遇到起始密碼后開始翻譯(如圖所示)。回答下列問題:
(1)若將鐵蛋白的mRNA徹底水解產(chǎn)物為 磷酸基團(tuán)、核糖和含氮堿基磷酸基團(tuán)、核糖和含氮堿基。圖中所示的翻譯過程與鐵蛋白的mRNA轉(zhuǎn)錄過程相比,其特有的堿基配對方式是 U~AU~A,鐵蛋白的mRNA與細(xì)胞中其他mRNA的結(jié)構(gòu)不同,主要體現(xiàn)在 核糖核苷酸的數(shù)量和排列順序核糖核苷酸的數(shù)量和排列順序等方面。
(2)圖中甘氨酸的密碼子是 GGUGGU,鐵蛋白基因中決定的模板鏈堿基序列為 3'…CCACTGACC…5'3'…CCACTGACC…5'。(序列請標(biāo)明3'與5'端)
(3)Fe3+濃度低時,鐵調(diào)節(jié)蛋白與鐵應(yīng)答元件結(jié)合干擾了 核糖體在mRNA上的結(jié)合與移動核糖體在mRNA上的結(jié)合與移動,從而抑制了翻譯的起始;Fe3+濃度高時,鐵調(diào)節(jié)蛋白由于結(jié)合Fe3+而喪失與鐵應(yīng)答元件的結(jié)合能力,鐵蛋白mRNA能夠翻譯。這種調(diào)節(jié)機(jī)制既可以避免 Fe3+Fe3+對細(xì)胞的毒性影響,又可以減少細(xì)胞內(nèi) 物質(zhì)和能量的浪費(fèi)物質(zhì)和能量的浪費(fèi)。
(4)若鐵蛋白由n個氨基酸組成,指導(dǎo)其合成的mRNA的堿基數(shù)遠(yuǎn)大于3n,主要原因是 mRNA的兩端存在不翻譯的序列mRNA的兩端存在不翻譯的序列。
(5)若要改造鐵蛋白分子,將圖中色氨酸變成亮氨酸(密碼子為UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG),可以通過改變DNA模板鏈上的一個堿基來實現(xiàn),即由 CC變?yōu)?AA。
【考點(diǎn)】遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯.
【答案】磷酸基團(tuán)、核糖和含氮堿基;U~A;核糖核苷酸的數(shù)量和排列順序;GGU;3'…CCACTGACC…5';核糖體在mRNA上的結(jié)合與移動;Fe3+;物質(zhì)和能量的浪費(fèi);mRNA的兩端存在不翻譯的序列;C;A
【解答】
【點(diǎn)評】
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