病毒测试习题

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7.012问题集6
问题1
正粘病毒科病毒家族（Orthomyxoviridae）包括流感病毒A，B与C，这些病毒含有一个双链RNA （ (-)ss RNA ）基因组，RNA周围环绕着由脂质和蛋白质构成的衣壳。

你体内的细胞被流感病毒侵染是通过受体介导的细胞内吞作用发生的。

在你体内的细胞表面，有一些特殊的糖蛋白，它们可以作为病毒指定的受体介导病毒进入细胞。

病毒衣壳蛋白中的一种蛋白（红血球凝聚素，HA）作为配体起作用。

a)人体细胞出于什么目的主要利用受体介导的细胞内吞作用？
b)一旦流感病毒已经存在于你身体的细胞内，它必须首先制造病毒的mRNA，这样病毒的蛋白
质才能产生。

i) 用于转录的各种成分中哪一些来自于病毒？
ii) 用于转录的各种成分中哪一些来自于宿主？
c) 病毒mRNA被转录后，流感病毒利用宿主细胞内的核糖体来制造病毒的蛋白质。

核糖体可以游离于细胞质中，也可以结合在内质网上。

当蛋白质的翻译开始时，核糖体应被发现在细胞哪一部位存在？
d) 对于病毒衣壳蛋白红血球凝聚素来说，该蛋白翻译的完成必须由结合于内质网上面的核糖体完成。

如果游离于细胞质中的核糖体被用于翻译完整的红血球凝聚素蛋白，这种情形对新生成的病毒侵染宿主细胞的能力有什么影响作用？
（提示：看下一页的图）
e) 病毒在宿主细胞内进行自身的复制后，新的病毒颗粒从质膜中出芽脱离宿主细胞（见下图），以侵染其它的细胞。

i) 病毒包膜中脂质的来源是什么？
ii) 这一过程通常被称为什么？
注：viral proteins, 病毒蛋白；plasma membrane, 质膜；new viral particle, 新的病毒颗粒
问题2
a) 人们通常用组织培养皿培养哺乳动物细胞，以方便对它们的生长特性进行研究。

i) 如果生长不同步的一批纤维原细胞被置于有培养基但不含血清的培养皿中培养，在
培养开始阶段，这些细胞会处于细胞周期的什么阶段？
ii) 48小时后，你预测这些细胞会处于细胞周期的什么阶段？
iii) 48小时后，你用含有血清的培养基取代不含血清的培养基。

如果所加入的血清中
仅含有表皮生长因子（EGF），同时细胞仅在其细胞膜表面具有血小板衍生生长因子受
体，它们能受到激发而生长吗？请解释你的答案。

b) 眼癌蛋白（retinoblastoma protein, pRb）负向调控转录因子E2F，当pRb结合E2F后，E2F不能再激活用于使细胞周期由G1期向S期发展的基因的转录。

这有助于确保DNA的复制在正确的时间发生。

有些人容易染上眼癌这种家族性疾病，因为他们继承了一个基因的突变型拷贝，该突变拷贝可导致不能结合E2F的眼癌蛋白的产生。

i) 如果某人继承了RB基因的突变型拷贝，这会对他的细胞周期进程产生什么影响作用？
ii) 这种缺失对这个人患上癌症的风险性有什么影响？
c) pRb蛋白通过共价修饰对自身进行调控，该蛋白的磷酸化阻止了它与E2F的结合。

i) 在细胞周期的哪一阶段，pRb首先被磷酸化？
ii) pRb的磷酸化对细胞周期进程有什么影响作用？
d) 细胞周期的S期结束以后，E2F的功能不再被需要，pRb必需发生去磷酸化，从而再一次与E2F结合。

请写出用于去除蛋白质磷酸基团的相关的酶的类型。

问题3
通过多种途径，病毒可以将普通细胞转化为癌细胞。

1911年，一个纽约的农夫将他珍爱的鸡带到一个名叫佩顿·劳斯（Peyton Rous）的科学家那儿，因为他的鸡长了一个肿瘤。

劳斯能够确定一种病毒是肿瘤发生的原因，这种病毒后来以他的名字被命名为劳斯肉瘤病毒(RSV)。

RSV同一种称为禽类白血病病毒(avian leulosis virus)的非肿瘤产生性逆转录病毒具有相似的结构，唯一的区别是RSV具有了一个多出来的基因，病毒src或称为v-src。

RSV = 禽类白血病病毒 + v-src
a) 当以v-src作为探针对鸡的cDNA文库进行筛选的时候，人们发现鸡的基因组中通常含有src 基因的一个版本。

i) 我们知道肿瘤的产生与v-src的存在密切相关。

那么你认为v-src是作为一种致癌基因还是肿瘤的抑制基因起作用呢?为什么？
ii) 假设1900年之前RSV不存在，请推测它是如何由禽类白血病病毒进化而来的。

b) 类人猿病毒40 (SV40) 是一种双链DNA (dsDNA) 多瘤病毒家族（Polyomavirinae）中的一员。

SV40病毒产生的某种蛋白质被称为大T抗原 (large T antigen)。

这种蛋白质对病毒来说具有多种必需的功能。

其中一种功能是与调控生长的宿主细胞蛋白质（例如pRb与p53）作用并使它们失活。

i) pRb与p53是
（写出与癌症相关的蛋白类型）
ii) 使pRb与p53失活对肿瘤发生的风险性有什么影响作用？
问题3继续
c) 逆转录病毒是十分独特的，它们的遗传物质在其生活史不同阶段分别以RNA与DNA形式存在。

逆转录病毒颗粒具有ssRNA基因组，但是一旦该病毒侵染了宿主细胞，它的基因组被转化为DNA并整合入宿主细胞的某一染色体中，病毒DNA插入宿主染色体的位点是随机变化的，但是该整合行为能对宿主细胞产生深远影响。

i) 如果这种逆转录病毒整合入宿主的原癌基因的阅读框架中部，那么你认为肿瘤发
生的风险性是增加还是减少？
ii) 如果这种逆转录病毒整合入宿主的肿瘤抑制基因的阅读框架中部，那么你认为肿瘤发生的风险性是增加还是减少？
逆转录病毒基因的两端均被具有一个强启动子的长末端重复序列 (LTR) 环绕。

5’端LTR启动子用于激活病毒基因的转录。

一旦整合入宿主染色体内，3’端LTR启动子可以激活临近的宿主基因的转录。

iii) 如果逆转录病毒的3’端LTR整合的位点临近宿主的一个原癌基因，则它可能激活还是抑制肿瘤的发生？
iv) 如果逆转录病毒的3’端LTR整合的位点临近宿主的一个肿瘤抑制基因，则它可能激活还是抑制肿瘤的发生？
问题4
任何一种双倍体生物的染色体数目一般都是2N个。

配子（在人类中是卵细胞与精子）是单倍体，它们具有1N个染色体。

科学家们可以根据一种给定的细胞的染色体数量判断它们处于细胞周期的哪一个阶段。

a) 在一个体细胞中，对应于细胞周期的每一个阶段，请给出你认为正确的染色体数量（或是染色体数量的可能变动范围）。

G2
G0
G1
M
S
b) 科学家们经常用药物使细胞活动停滞于细胞周期的某些特定阶段。

其中两种常用的药物为羟基脲和秋水仙胺。

你认为这两种药物分别使细胞活动停滞于细胞周期的哪一阶段？它们是如何作用而导致这种停滞效果的？
c) 你将会使用哪一种药物使细胞活动停滞于中期？
请画出停滞于中期的细胞（具有2N＝4个染色体）的简图。