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調查局三等申論題 112年 [醫學鑑識組] 生物化學

第 三 題

人類大部分的基因是由許多內含子(intron)和外顯子(exon)所組成,如何讓人類的胰島素原(proinsulin)基因順利在大腸桿菌表現,請說明其實驗流程?(15 分)並說明如何篩選出會製造胰島素原的菌落?(10 分)
📝 此題為申論題

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考生看到此題應立刻聯想到「真核生物與原核生物基因表現系統的差異」。核心破題點在於:大腸桿菌缺乏剪接體(spliceosome),無法去除內含子,因此必須使用反轉錄技術製備不含內含子的 cDNA。解題架構應分為兩大塊:(1) 從 mRNA 到 cDNA 再到表現載體建構與轉型的「實驗流程」;(2) 從抗生素初步篩選到蛋白質免疫分析(Western blot/ELISA)的「表現確認篩選」。

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【破題】 人類基因體含有內含子(intron),而大腸桿菌(Escherichia coli)身為原核生物,缺乏真核生物的 RNA 剪接機制(RNA splicing)。因此,欲使人類胰島素原(proinsulin)基因於大腸桿菌中表現,首要關鍵為避開內含子,利用成熟的信使 RNA(mRNA)合成互補 DNA(cDNA),並搭配合適的原核表現載體來進行重組 DNA 實驗。 【論述】

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