Question

人類正常血紅蛋白(HbA)β鏈第63位氨基酸是組氨酸，其密碼子為CAU或CAC。當β鏈第63位組氨酸被酪氨酸(UAU或UAC)替代后，出現(xiàn)異常血紅蛋白(HbM)，導致一種貧血癥，β鏈第63位組氨酸被精氨酸(CGU或CGC)所替代產(chǎn)生的異常血紅蛋白(HbZ)將引起另一種貧血癥。

(1)寫出正常血紅蛋白基因中，決定β鏈第63位組氨酸密碼子的堿基對組成。

(2)在決定β鏈第63位組氨酸密碼子的DNA的三個堿基對中，任一個堿基對發(fā)生變化都將產(chǎn)生異常的血紅蛋白嗎?為什么?

(3)若將正常的基因片段導入貧血癥患者的骨髓造血干細胞中，則可以達到治療疾病的目的。請問，此操作屬于蛋白質工程嗎?為什么?

 

Answer 1

（1）

（2）不一定。原因是當中的第三對堿基發(fā)生的變化后，產(chǎn)生的密碼子分別為CAC或CAU，仍為組氨酸的密碼子，因而不會影響產(chǎn)生正常的血紅蛋白。

（3）不屬于蛋白質工程，因為此操作是將健康的正常的目的基因導入有缺陷的受體細胞，合成的蛋白質仍為天然存在的蛋白質，所以，不屬于蛋白質工程，而是屬于基因工程。

（1）基因中的堿基對的排列順序決定信使RNA中堿基的排列順序，信使RNA進入細胞質后與核糖體結合起來，指導蛋白質的合成。血紅蛋白異常，歸根到底是由于基因中堿基對的排列順序改變引起的，由于蛋白質中的氨基酸主要有20種，而決定氨基酸的密碼子有61種，所以一種密碼子決定一種氨基酸，而一種氨基酸可以由幾種密碼子決定。

(2)決定組氨酸密碼子的DNA的三個堿基對中任意一個堿基發(fā)生變化，不一定都產(chǎn)生異常的血紅蛋白，這是因為一種密碼子決定一種氨基酸，而一種氨基酸可以由幾種不同的密碼子來決定。

(3)基因工程是將外源基因轉移到受體細胞后，可以產(chǎn)生它本來不能產(chǎn)生的蛋白質，從而表現(xiàn)出新的性狀，實質上，基因工程產(chǎn)生的只能是自然界已經(jīng)存在的蛋白質，而蛋白質工程則是通過對基因進行加工修飾或進行基因合成，對現(xiàn)有的蛋白質進行改造，或制造出一種新的蛋白質，而題目中只將正常的外源基因導入病人細胞中，合成的都是天然存在的正常蛋白質，所以不屬于蛋白質工程，而應屬于基因工程。