现在分子生物学.ppt

* 核小体结构要点 (1)每个核小体单位包括200bp左右的DNA和一个组蛋白八聚体以及一个分子的组蛋白H1。 (2)组蛋白八聚体构成核小体的核心结构，100kD，由H2A、H2B、H3和H4各两个分子所组成。 (3)DNA分子以左手方向盘绕八聚体两圈，每圈83bp，共166bp。用微球菌核酸酶水解，可得到不含组蛋白Hl的146bp的DNA片段(1．75圈)。 (4)一个分子的组蛋白Hl与DNA结合，锁住核小体DNA的进出口，从而稳定了核小体的结构。 * :146 bp, 1.75cycle * * P64—3: 简述真核生物染色体的组成及组装过程. * 核小体：染色体DNA的一级包装 由直径2nm的DNA双螺旋链绕组蛋白形成直径11nm 的核小体 “串珠” 结构，若以每碱基对沿螺旋中轴上升距离为 0.34 nm计，200bp DNA（一个核小体的DNA片段）的伸展长度为 68 nm，形成核小体后仅为11 nm（核小体直径），其长度压缩了6-7倍 染色体的包装——超螺旋结构 * 螺线管纤维（solenoidal fiber）：染色体DNA二级包装 由6个核小体盘绕形成一种中空螺线管，其外径为30 nm，因此，螺线管的形成使DNA一级包装又压缩6倍 若以充分伸展的DNA双螺旋论，每个螺线管包含了408 nm（6×68 nm）长度的DNA链，而每圈螺线管的长度几乎等于核小体直径，即11nm，故染色体的二级包装相当于将DNA长度压缩了近40倍 染色体的包装——超螺旋结构 * 环状螺线管（超螺旋）：染色体DNA的三级的包装 电镜显示，由螺线管纤维缠绕在一个由某些非组蛋白构成的中心轴（centralaxis）骨架上形成的。这显然使螺线管纤维得到了较大程度的压缩 染色体的包装——超螺旋结构 * 三级包装后，DNA链被压缩的程度仍远远不足以形成能被细胞核容纳的染色体，因此，环状螺线管纤维需进一步包装 从环状螺线管到包装形成染色体，是DNA压缩程度最高的阶段，估计在200-240倍。 经各级包装后染色体DNA总共被压缩了数千倍（8100多倍） 染色体的包装——超螺旋结构 * 染色体的包装 * P30/32 * P30/33表2-7 * 真核生物基因组的结构特点(P29/33)　 1.基因组庞大,一般都远大于原核生物的基因组. 2.存在大量重复序列. 3.大部分为非编码序列. 4.转录产物为单顺反子. 5.断裂基因,有内含子结构. 6.存在大量的顺式作用元件. 7.存在大量的DNA多态性. 8.有端粒结构. * P64---5: 原核生物DNA具有哪些不同于真核生物DNA的特征. * 三、原核生物基因组 * （参见P22/33） * * * * * * * 原核与真核染色体比较 外观结构：细菌染色体是一条相对分子质量在109左右的共价、闭合双链分子。真核细胞中染色体以二条成对的同源（homologous）染色体的形式存在。 存在方式：细菌染色体外裹着稀疏的蛋白质 真核细胞染色体中，DNA与蛋白质完全融合在一起，蛋白质与相应DNA的质量比约2：1。 数目：细菌通常只有一条染色体（单倍）。 真核细胞染色体数目多（参见P23表2-3） * * * 1.染色体的包装实际上是指细胞核DNA在双螺旋基础上的进一步结构变化,巨大的DNA链要包装成染色体需经多层次的结构变化才能实现.这些结构变化总的看是更高层次的超螺旋形成. 2. 在低离子强度和去H1组蛋白的条件下,电镜下可清晰地看到染色体一级包装的核小体纤维。 3. 若增大离子强度,并保留H1,通过电镜可观察到10nm纤维会折转成较粗的30nm纤维,这种纤维即染色体DNA的二级包装 * 1. H1组蛋白在维持毗邻核小体的紧密度及核小体纤维折转形成螺线管中起了重要作用.　 * 1.即螺线管纤维相隔一定间距的某些区段被拉拢固定在蛋白轴上,从而产生了许多从骨架上伸出的纤维环(loops). 2. 据认为,纤维环的形成是基因表达较理想的结构,这些环状区是基因表达的活性单位所在. 3. 具环形区的螺线管纤维需进一步以某种方式盘绕、折叠,最终完成细胞生长和繁殖的不同时期的染色体包装.这种在更高层次上的复杂的包装是以何种方式进行的,目前尚无明确定论.但无疑是染色体DNA包装的重要内容. * 这样，才能使每个染色体中几厘米长（如人染色体的DNA分子平均长度为4cm）的DNA分子容纳在直径数微米（如人细胞核的直径为6-7μm）的细胞核中。 五种组蛋白比较 * （参见P24、26） * 简述真核生物染色体上组蛋白的种类，组蛋白修饰的种类及其生物学意义. 中国科学院2003年硕士研究生入学《生物化学与分子生物学》试题 * 在细胞周期特定时间可发生甲基