细胞生物学第十章--核仁.pptVIP

第十章 细胞核与染色体 染色体与核仁 一、核型与染色体显带 核型： 染色体组在 有丝分裂中 期的表型。 数目、大小、 形态特征 核型模式图 染色体显带 1968年，瑞典细胞生物学家Casperson, Q带技术：奎吖因荧光染色。 富含AT亮带；富含GC暗带 G带：Giemsa染料，胰酶、热、尿素 R带：磷酸盐缓冲液保温处理，吖啶橙； C带（着丝粒）、T带（端粒)、N带(NRO) 二、巨大染色体 1. Polytene chromosomes 多线染色体的某些带区的泡状结构：基因活跃转录 结构 三、核仁 A. 结构 B. 核仁的功能: 核糖体的生物发生 （一）rRNA基因的转录 rRNA 呈串联重复排列 圣诞树样结构 rDNA转录单位，RNA聚合酶Ⅰ （二）rRNA前体的加工 5S rRNA的转录 哺乳类45SrRNA前体加工，见教材图10-35 （三） 核糖体亚单位的组装 核仁周期(nucleolar cycle) 高度动态，变化过程 一些因子如M期促进因子、G2期合成的rRNA、rDNA、RNA聚合酶Ⅰ等对核仁周期具有调控作用。 核仁在有丝分裂期消失 A.活性染色质与非活性染色质 1、活性染色质： 转录调控因子 顺式调控元件 反式作用因子 2、非活性染色质 B. 活性染色质主要特征 （一）活性染色质具有DNase I超敏感位点（DNase I hypersensitive site，DHS） 1、概念 2、超敏感位点处核小体装配受阻 3、一般位于5’端的启动子附近，是顺式作用元件 4、和基因活性有关 （二）活性染色质在生化上具有特殊性 1、活性染色质很少有组蛋白H1与其结合。 2、活性染色质的组蛋白乙酰化程度高。 3、活性染色质的核小体组蛋白H2B很少被磷酸化。 4、活性染色质中核小体组蛋白H2A在许多物种很 少有变异形式。 5、HMG14和HMG17只存在于活性染色质中。 （一）疏松染色质结构的形成 1、DNA局部结构的改变与核小体相位的影响 2、组蛋白的修饰 （1）意义 （2）修饰类型： 磷酸化、甲基化、乙酰化， ADP核糖基化 3、HMG结构域蛋白的影响 （二）染色质的区间性 1、基因座控制区（locus control region,LCR） 概念 染色体DNA上一种顺式作用 元件，使启动子处于无组蛋 白状态，具有稳定染色质疏 松结构的功能；使基因表达 增强与多种反式因子的结合 可保证DNA复制时与启动子 结合的因子仍保持在原位。 2、隔离子（insulator） 防止处于阻遏状态与活化状态的染色质结构域之间的结构特点向两侧扩展的染色质DNA 序列，称为隔离子。 作用： 作为异染色质定向形成的起始位点。 提供拓扑隔离区 （三）染色质模板的转录 基因转录的模板不是裸露的DNA，而是处于活化状态的染色质 转录的“核小体犁”（nucleosome plow）假说 一、核基质(nuclear matrix) 1、核基质或核骨架(nuclear skeleton)的概念 2、狭义概念 仅指核基质，即细胞核内除了核被膜、核纤层、染色质与核仁以外的网架结构体系。 3、广义概念 包括核基质、核纤层(或核纤层-核孔复合体结构体系),以及染色体骨架。 4、目前对核骨架的研究结论 核骨架是存在于真核细胞核内真实的结构体系。 核骨架与核纤层、中间纤维相互连接形成贯穿于核与质的一个独立结构系统。 核骨架的主要成分是由非组蛋白的纤维蛋白构成的, 含有多种蛋白成分及少量RNA。 核骨架与DNA复制、基因表达及染色体的包装与构建有密切关系。 要点与思考 1、名词：染色质、染色体、基因组、核小体、常染色质、异染色质、结构异染色质、兼性异染色质着丝粒、次缢痕、NOR及核仁染色体、随体及随体染色体、端粒、人工染色体、核型及核型分析、核型模式图、染色体显带、多线染色体、灯刷染色体核、仁相随染色体、核仁骨架、核仁周期 2、染色质、染色体的异同 3、DNA有哪些重复序列，各自的特征及功能是什么？ 4、组蛋白和非组蛋白的类型及特点各是什么? 5、核小体的结构要点是什么？ 6、染色体的类型及特征有哪些？7、骨架-放射环结构模型的要点 8、着丝粒的结构及功能是怎样的？ 9、染色体的多级螺旋模型的要点？ 10、试述核仁的超微结构及其功能 11、RNA基因转录的形态及组织学特征 12、前体RNA是怎样加工的？ 13、核糖体亚基是怎样组装的？ 五 核基质与核体 二、核体（nuclear bodies，NBs） 核体概念 螺旋体（