背景知识介绍
反转录酶的发现
1970年Temin等在致癌RNA病毒中发现了一种特殊的DNA聚合酶,该酶以RNA为核板,根据碱基配对原则,按照RNA的核苷酸顺序(其中V与A配对)合成DNA。这一过程与一般遗传信息流转录的方向相反,故称为反转录,催化此过程的DNA聚合酶叫做反转录酶(reverse transcriptase)。后来发现反转录酶不仅普遍存在于RNA病毒中,哺乳动物的胚胎细胞和正在分裂的淋巴细胞中也有反转录酶。
反转录酶的发现对于遗传工程技术起了很大的推动作用,目前它已成为一种重要的工具酶。用组织细胞提取mRNA并以它为模板,在反转录酶的作用下,合成出互补的DNA (cDNA),由此可构建出cDNA文库 (cDNA library),从中筛选特异的目的基因,这是在基因工程技术中最常用的获得目的基因的方法。
参考译文
生和死的问题
怀孕与癌症,前者是生命的开端,后者是生命的结束,但这两者在分子程度的细节上却有着相同之处。癌细胞复制自身并且快速分裂;新受精的卵细胞也一样。两者都要求基因的重组。令人好奇的是,作为重组的结果,这两者都包含一种为数不少的生物酶——反转录酶,生物学家通常将这种酶与某些病毒性感染联系在一起,包括HIV。反转录酶使部分细胞的蛋白质链反向工作,反向复制和DNA类似但较不稳定且相对而言并不重要的分子RNA,重新生成DNA——一种典型的储存了生物基本遗传信息的分子。为什么癌症和胚胎有这些相同点仍然是一个谜。
罗马意大利国家健康学院的Corrado Spadafora就在研究这个鲜为人知的难题。在所有哺乳动物的基因组中有上千个反转录酶的基因。Spadafora博士不敢肯定到底该做什么工作,但是他在利兹英国男科学会年会上提交的资料指出了某些答案。
Spadafora博士最近表示反转录酶在老鼠胚胎的发育中是必需的。他用两种方法除去反转录酶。第一种方法,他对在皮氏培养皿中生成的胚胎使用一种名为奈韦拉平的普通抗艾滋药物时,这种药物能破坏这种生物酶。在胚胎只有四个细胞的时候加入这种药物会停止细胞继续发育。如果晚一点、在胚胎分裂为8个细胞时加入药物则没有用。第二种方法,他使用药物以一种没有其他副作用的不明方法来专门抑制反转录酶基因的产生。效果是一样的:胚胎并没有死去,另外,在这个敏感的时期,他们似乎停留在了这个不成熟的阶段。
有线索显示,在早期假如胚胎想要实行将细胞转化为不同种类的组织的功能,反转录酶是必需的。在Spadafora博士测试的10个基因中,有7个基因在健康的胚胎中是活动的,但在加入了奈韦拉平的胚胎中则没有活动。
因为癌细胞同样含有许多反转录酶,Spadafora博士很想知道是否停止这种生物酶的作用同样会阻止细胞分裂。他将四种人类癌细胞移植到四组老鼠的体内,每一组用奈韦拉平或其他类似的药来治疗。在所有的试验中,越早给药肿瘤长得越慢,而且总是比没有用药的老鼠体内的肿瘤长得慢。而在胚胎试验中,他抑制了产生反转录酶的癌细胞的基因,同样发现肿瘤的生长变慢了。
而且,无论是药物还是通过基因沉默技术抑制致癌细胞,都说明去除反转录酶会导致细胞内部分子结构变化。
人们早就知道普通的抗艾滋病药物可以减缓艾滋病人的癌细胞生长。而医学界已经开始利用这一实际情况研究提高免疫系统的药物了。Spadafora博士的研究结果提供了更为具体的方法。
答案及解析
1.细节事实题【正确答案】B
根据文章第一段,DNA而非癌细胞和新受精卵细胞储存生物的基本遗传信息。
2.细节事实题【正确答案】D
第一段倒数第二句Reverse transcriptase makes ..., recreating DNA, ...明确指出反转录酶可以重新生成DNA。
3.推理题【正确答案】D
A和B仅是Corrado Spadafora的个别实验的结果,由文章最后一段可知C错误,D才是他所有研究的目的及最大成就。
4.指代题【正确答案】A
第五段第一句中enzyme指reverse transcriptase,停止反转录酶可以阻止癌细胞分裂。
5.推理题【正确答案】C
由第五段可知,use nevirapine early 和silence the cancercell genes是减慢肿瘤生长的两种方法,仅C符合。
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