Question

【題目】腫瘤血管生長是腫瘤生長的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）是一種參與促進腫瘤血管生長的蛋白質(zhì)，VEGF作為治療癌癥的靶分子受到了很多研究者的關(guān)注。

（1）VEGF 的受體存在于血管內(nèi)皮細(xì)胞的_____，可促進血管內(nèi)皮細(xì)胞的_______，形成的細(xì)胞最終構(gòu)成新的血管。

（2）研究者利用噬菌體文庫篩選能與VEGF特異性結(jié)合的多肽。過程如下。

①將人工合成的編碼隨機六肽的基因插入噬菌體DNA，形成重組DNA分子，用重組DNA分子轉(zhuǎn)化大腸桿菌，大腸桿菌經(jīng)培養(yǎng)后裂解，產(chǎn)生噬菌體。這些噬菌體構(gòu)成一個文庫，一個包含所有可能六肽的噬菌體文庫至少有____種噬菌體組成，在這些噬菌體中可能有某種六肽能與VEGF特異性結(jié)合（圖一）。

②將VEGF能夠與受體結(jié)合的部位固定在微孔容器底部，在微孔中加入隨機肽文庫，一段時間后用緩沖液洗去不能與VEGF結(jié)合的噬菌體，然后用含有_____的緩沖液將結(jié)合在微孔底部的噬菌體洗脫下來，這種分子能夠與微孔容器底部的分子競爭性結(jié)合噬菌體，這說明噬菌體與目標(biāo)分子的結(jié)合是_____（可逆或不可逆）的。

③將洗脫下來的噬菌體轉(zhuǎn)入另一試管，加入_____，經(jīng)過一段時間振蕩培養(yǎng)，產(chǎn)生新一代噬菌體庫。

④重復(fù)步驟②③多次。

（3）在多輪實驗后產(chǎn)生的噬菌體文庫比第一代噬菌體文庫與VEGF的結(jié)合能力更強，文庫中噬菌體的種類_____，請分析原因：_____。

（4）欲證明篩選到的多肽X能夠起到抑制腫瘤生長的作用，研究者設(shè)計了這樣的實驗：將多肽X溶液注射到只腫瘤模型小鼠體內(nèi)，（腫瘤型鼠是天然條件下就會產(chǎn)生腫瘤的小鼠品系），檢測VEGF與VEGF受體的結(jié)合能力。請對該實驗做出評價并加以完善___________________________________。測VEGF與VEGF受體的結(jié)合能力。請對該實驗做出評價并加以完善___________________________________。

Answer 1

【答案】細(xì)胞膜上 分裂分化 206或64，000，000 VEGF或目標(biāo)分子 可逆 大腸桿菌培養(yǎng)液 更少（或更單一） 只有少數(shù)能與目標(biāo)分子結(jié)合的噬菌體才能繁殖產(chǎn)生下一代文庫，隨著傳代和選擇次數(shù)增加，競爭性結(jié)合能力最強的幾種噬菌體被選擇出來。 該實驗方案存在缺陷 1應(yīng)選擇多只各方面狀態(tài)相似的腫瘤模型小鼠，2應(yīng)分為兩組，其中一組注射X肽，另一組注射其他六肽，3 應(yīng)檢測腫瘤大小或多少。

【解析】

分析題干可知：受體與信號分子的結(jié)合具有特異性，由于只有少數(shù)能與目標(biāo)分結(jié)合的噬菌體才能繁殖產(chǎn)生下一代文庫，隨著傳代和選擇次數(shù)增加，競爭性結(jié)合能力最強的幾種噬菌體被選擇出來，故在多輪實驗后產(chǎn)生的噬菌體文庫比第一代噬菌體文庫與VEGF的結(jié)合能力更強，文庫中噬菌體的種類更少（或更單一）。

（1）VEGF的受體存在于血管內(nèi)皮細(xì)胞的細(xì)胞膜上；根據(jù)題干：血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）是一種參與促進腫瘤血管生長的蛋白質(zhì)可知，VEGF可促進血管內(nèi)皮細(xì)胞的分裂分化，形成的細(xì)胞最終構(gòu)成新的血管。

（2）①六肽由6個氨基酸脫水縮合而成，組成生物體的氨基酸約有20種，故這些噬菌體構(gòu)成一個文庫，一個包含所有可能六肽的噬菌體文庫至少有206或64，000，000種噬菌體組成。

②將VEGF能夠與受體結(jié)合的部位固定在微孔容器底部，在微孔中加入隨機肽文庫，一段時間后用緩沖液洗去不能與VEGF結(jié)合的噬菌體，然后用含有VEGF或目標(biāo)分子的緩沖液將結(jié)合在微孔底部的噬菌體洗脫下來；這種分子能夠與微孔容器底部的分子競爭性結(jié)合噬菌體，這說明噬菌體與目標(biāo)分子既可以結(jié)合也可以分離，這種結(jié)合是可逆的。

③將洗脫下來的噬菌體轉(zhuǎn)入另一試管，由于噬菌體是專一性寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒，故加入大腸桿菌培養(yǎng)液后，經(jīng)過一段時間震蕩培養(yǎng)，產(chǎn)生新一代噬菌體庫。

④重復(fù)步驟②③多次。

（3）由于只有少數(shù)能與目標(biāo)分子結(jié)合的噬菌體才能繁殖產(chǎn)生下一代文庫，隨著傳代和選擇次數(shù)增加，競爭性結(jié)合能力最強的幾種噬菌體被選擇出來，故在多輪實驗后產(chǎn)生的噬菌體文庫比第一代噬菌體文庫與VEGF的結(jié)合能力更強，文庫中噬菌體的種類更少（或更單一）。

（4）欲證明篩選到的多肽X能夠起到抑制腫瘤生長的作用，分析研究者設(shè)計的實驗可知：在實驗過程中，該實驗方案存在缺陷：1.為排除生物自身因素的影響，應(yīng)選擇多只各方面狀態(tài)相似的腫瘤模型小鼠；2.應(yīng)分為兩組，其中一組注射X肽，另一組注射其他六肽做對照；3.VEGF與VEGF受體的結(jié)合能力在細(xì)胞水平中不好觀察，因變量應(yīng)檢測其發(fā)揮作用后的結(jié)果，即腫瘤大小或多少。