Question

【題目】閱讀下列材料，回答（1）～（4）題。

腫瘤細胞中相關基因甲基化修飾調(diào)節(jié)細胞自噬過程

細胞自噬是真核生物對細胞內(nèi)物質進行周轉的重要過程。細胞自噬過程中，一些損傷的蛋白或細胞器被雙層膜結構包裹后形成自噬體，與溶酶體（動物）或液泡（酵母和植物）融合后，其內(nèi)的物質被降解后得以循環(huán)利用。下圖表示細胞內(nèi)自噬體的形成及溶酶體參與自噬的過程。

細胞自噬過程受到自噬相關基因調(diào)控， 但是這些基因的表達過度上調(diào)會導致自噬異常激活， 最終引起“自噬性細胞死亡”。細胞自噬在細胞廢物清除、結構重建、生長發(fā)育中起重要作用， 而自噬功能紊亂則會導致腫瘤發(fā)生、神經(jīng)退行性疾病和微生物感染等問題。

在機體腫瘤發(fā)生早期， 細胞自噬促進癌細胞發(fā)生凋亡以抑制腫瘤發(fā)生；而在腫瘤發(fā)生晚期，惡性腫瘤增殖達到相當數(shù)量時， 腫瘤細胞要借助細胞自噬作用對抗營養(yǎng)缺乏和缺氧以及放射造成的損傷。腫瘤細胞抑癌基因DNA甲基化（有多個堿基上連接甲基基團）可能具有調(diào)節(jié)細胞自噬的作用。

NOR1是一種抑癌基因，鼻咽癌細胞中NOR1的啟動子呈高度甲基化狀態(tài)，導致NOR1蛋白含量很低。當用DNA甲基抑制劑處理鼻咽癌細胞后，NOR1表達得到恢復，抑制了自噬體囊泡的形成， 癌細胞的自噬作用受到抑制， 能量代謝和細胞活性下降，癌細胞的增殖和生存能力降低。

抑癌基因PCDH17在胃和結腸直腸細胞中表達正常， 而在胃癌和結腸直腸癌細胞中高度甲基化而近乎沉默。研究表明，PCDH17低表達與其基因甲基化及蛋白乙�；�有關。進一步研究發(fā)現(xiàn)，當細胞中PCDH17基因過量表達后，多個自噬相關基因表達上調(diào)，細胞自噬作用增強，癌細胞中發(fā)生自噬性細胞死亡的比例上升，從而達到抑癌效果。

（1）圖示細胞自噬過程中，內(nèi)質網(wǎng)膜由于具有____________的特點，可將損傷的細胞器包裹成自噬體。自噬體與溶酶體融合后，其內(nèi)的多種____________將損傷細胞器降解以循環(huán)利用。

（2）分析文中“鼻咽癌細胞中NOR1的啟動子呈高度甲基化狀態(tài)，導致NOR1蛋白含量很低”的原因是_______________。

（3）結合文中信息，簡要說明抑癌基因NOR1和PCDH17抑制細胞癌變的作用機制分別是______________、_______________。

（4）除文中提到的兩個抑癌基因的作用機制外，結合所學知識，推測抑癌基因還可以通過調(diào)控哪些途徑達到抑制細胞癌變的作用_______________。（提出一點即可）

Answer 1

【答案】流動性 水解酶 NOR1的啟動子呈高度甲基化，導致RNA聚合酶難以啟動NOR1基因的轉錄，進而難以翻譯成NOR1蛋白，導致NOR1蛋白含量很低 阻斷癌細胞自噬 促進細胞自噬引發(fā)細胞死亡 細胞周期中修復受損基因（或DNA錯配修復）；促進細胞的分化與衰老；抑制細胞生長相關基因轉錄等（合理即可）

【解析】

1.溶酶體：“消化車間”，內(nèi)含多種水解酶，能分解衰老、損傷的細胞器，吞噬并且殺死侵入細胞的病毒和細菌。

2.細胞膜的結構特點是具有一定的流動性；功能特性是選擇透過性。

（1）圖示細胞自噬過程中，內(nèi)質網(wǎng)膜由于具有一定的流動性的特點，可將損傷的細胞器包裹成自噬體。自噬體與溶酶體融合后，其內(nèi)的多種水解酶將損傷細胞器降解以循環(huán)利用。

（2）分析文中“鼻咽癌細胞中NOR1的啟動子呈高度甲基化狀態(tài)，導致NOR1蛋白含量很低”的原因是NOR1的啟動子呈高度甲基化，導致RNA聚合酶難以啟動NOR1基因的轉錄，進而難以翻譯成NOR1蛋白，導致NOR1蛋白含量很低。

（3）抑癌基因NOR1的啟動子呈高度甲基化狀態(tài)，導致NOR1蛋白含量很低。當用DNA甲基抑制劑處理鼻咽癌細胞后，NOR1表達得到恢復，抑制了自噬體囊泡的形成，癌細胞的自噬作用受到抑制，能量代謝和細胞活性下降，癌細胞的增殖和生存能力降低。NOR1的作用是阻斷癌細胞自噬。PCDH17低表達與其基因甲基化及蛋白乙�；�有關。進一步研究發(fā)現(xiàn)，當細胞中PCDH17基因過量表達后，多個自噬相關基因表達上調(diào)，細胞自噬作用增強，癌細胞中發(fā)生自噬性細胞死亡的比例上升，從而達到抑癌效果。PCDH17的作用是促進細胞自噬引發(fā)細胞死亡。

（4）除文中提到的兩個抑癌基因的作用機制外，抑癌基因還可以通過調(diào)控細胞周期中修復受損基因（或DNA錯配修復）；促進細胞的分化與衰老；抑制細胞生長相關基因轉錄等途徑達到抑制細胞癌變的作用細胞。