114年:醫學一(1)

下列功能性 DNA序列在一個細菌質體( plasmid)上的排序,何者最能有效地表達出蛋白質?

A5'端-核糖體結合位點( ribosome -binding site ) — 操作子( operator ) — 啟動子( promoter ) — 轉 錄終止子( transcription terminator )-3'端
B5'端-啟動子( promoter ) — 操作子( operator ) — 核糖體結合位點( ribosome -binding site ) — 轉 錄終止子( transcription terminator )-3'端
C5'端-核糖體結合位點( ribosome -binding site ) — 啟動子( promoter ) — 操作子( operator ) — 轉 錄終止子( transcription terminator )-3'端
D5'端-轉錄終止子( transcription terminat or) — 核糖體結合位點( ribosome -binding site ) — 啟動 子(promoter ) — 操作子( operator )-3'端

詳細解析

本題觀念:

本題考查的是細菌基因表現載體(Expression Vector)的結構設計與**原核生物中心法則(Central Dogma)**的運作流程。要在細菌中有效地表達一個蛋白質,質體上的功能性 DNA 序列必須依照轉錄(Transcription)與轉譯(Translation)的生物學邏輯進行排列。

選項分析

在原核生物(如大腸桿菌)的基因表達載體中,各元件的功能與正確排序邏輯如下:

  1. 啟動子(Promoter):這是 RNA 聚合酶(RNA polymerase)辨識並結合的位點,負責啟動轉錄。它必須位於基因序列的最上游(5'端)。
  2. 操作子(Operator):這是調控蛋白(如抑制蛋白 Repressor)結合的位點。在常見的表達系統(如 lac operon 或 pET 系統)中,操作子通常位於啟動子的下游或與轉錄起始點重疊,用來阻擋 RNA 聚合酶的推進,從而調控基因表現(開/關)。
  3. 核糖體結合位點(Ribosome-Binding Site, RBS):又稱 Shine-Dalgarno 序列。這段序列必須被轉錄到 mRNA 上,核糖體才能辨識並結合上去進行轉譯。因此,RBS 的 DNA 序列必須位於轉錄起始點之後(即啟動子下游),但在蛋白質編碼序列(Start cod

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