سوال ۱۹۳ · زیست‌شناسی
کنکور تجربی ۱۴۰۰ · سوال ۱۹۳ · کلید رسمی سازمان سنجش
زیست‌شناسی · زیست‌شناسی ۳ · فصل ۷: فناوری‌های نوین زیستی
مهم‌ترین مرحله در ساخت انسولین به روش مهندسی ژنتیک، کدام است؟
نمایش پاسخ و پاسخ تشریحی
پاسخ درست: گزینهٔ ۱ (کلید رسمی سازمان سنجش)
پاسخ تشریحی
۱. معیار سؤال «مهم‌ترین مرحله» است، نه نخستین مرحله یا یکی از مراحل ضروری مهندسی ژنتیک. کتاب، گام تعیین‌کننده در تولید انسولین را دستیابی به شکل فعال هورمون می‌داند؛ زیرا باکتری توانایی تبدیل پیش‌هورمون به هورمون فعال را ندارد (زیست‌شناسی ۳، صفحهٔ ۱۰۲).
۲. انسولین فعال از دو زنجیرهٔ کوتاه پلی‌پپتیدی به نام‌های و تشکیل می‌شود که به یکدیگر متصل‌اند. در پستانداران، این هورمون ابتدا به شکل پیش‌هورمون ساخته می‌شود و با جدا شدن بخش به شکل فعال درمی‌آید (زیست‌شناسی ۳، صفحهٔ ۱۰۲).
۳. در روش مهندسی ژنتیکِ شرح‌داده‌شده در کتاب، توالی‌های دنای رمزکنندهٔ زنجیره‌های و جداگانه به دیسک‌ها و سپس به باکتری‌ها منتقل می‌شوند. زنجیره‌های تولیدشده را جمع‌آوری و خالص می‌کنند و در آزمایشگاه با ایجاد پیوندهای شیمیایی به هم متصل می‌سازند؛ این اتصال، انسولین فعال را پدید می‌آورد (زیست‌شناسی ۳، صفحات ۱۰۲–۱۰۳، شکل ۱۴).
۴. بنابراین، تشکیل دنای نوترکیب، ورود آن به باکتری و انتخاب باکتری‌های دریافت‌کننده، زمینهٔ تولید زنجیره‌ها را فراهم می‌کنند؛ اما مرحله‌ای که محصول را به انسولین فعال تبدیل می‌کند، برقراری پیوند شیمیایی میان دو زنجیرهٔ کوتاه پلی‌پپتیدی است.
پاسخ: گزینهٔ ۱
چرا گزینه‌های دیگر نادرست‌اند
- گزینهٔ ۲: ممکن است ورود دنای نوترکیب به باکتری را مهم‌ترین مرحله بدانید، چون برای تولید زنجیره‌ها ضروری است؛ اما این کار به‌تنهایی انسولین فعال ایجاد نمی‌کند و مشکل فعال‌سازی هورمون را برطرف نمی‌سازد.
- گزینهٔ ۳: ساخت دو نوع دنای نوترکیب برای تولید جداگانهٔ زنجیره‌ها و وجود ژن مقاومت به پادزیست برای انتخاب باکتری‌های دریافت‌کننده اهمیت دارند؛ اما این‌ها مراحل مقدماتی‌اند و هنوز به تولید انسولین فعال منجر نشده‌اند.
- گزینهٔ ۴: انتخاب باکتری‌های دارای دیسک نوترکیب برای ادامهٔ فرایند لازم است و ممکن است با مهم‌ترین مرحله اشتباه شود؛ ولی جداسازی این باکتری‌ها جای اتصال زنجیره‌های انسولین و فعال‌سازی آن را نمی‌گیرد.
راهنمایی قدم‌به‌قدم (پیش از دیدن پاسخ)
- بخش تولید انسولین در گفتار کاربردهای زیست‌فناوری را مرور کنید؛ به تفاوت پیش‌هورمون و انسولین فعال توجه کنید.
- باکتری نمی‌تواند تبدیل پیش‌هورمون به هورمون فعال را انجام دهد؛ پس صرفِ انتقال ژن و تولید زنجیره‌های پلی‌پپتیدی کافی نیست.
- پس از تولید جداگانه و خالص‌سازی زنجیره‌های انسولین، چه تغییری باید در آزمایشگاه انجام شود تا مولکول فعال به دست آید؟