《染色体型态》ppt课件

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1、第六章染色體型態大綱真核細胞染色體結構DNA如何捆成染色體染色體的的外表型態異染色質與真染色質條紋技術真核細胞染色體結構(Eukaryoticchromosomestructure)真核遺傳物質的組成細胞核內的染色體的組成包含DNA：雙股線狀蛋白質：蛋白質包括組織蛋白(histone)與非組織蛋白(non-histone)，其中DNA與蛋白質重量約相等RNA細胞質內的遺傳物質有粒線體DNA與葉綠體DNA均為雙股環狀每一條染色體含一個DNA分子組織蛋白(histoneprotein)組成富含兩種帶正電的胺基酸精胺酸(arginine)離胺酸(

2、lysine)20～30%帶-NH3+group，故帶正電histone的種類可分為HI、H2a、H2b、H3、H4五種。histone的功能穩定DNA結構：histone屬酸性，帶正電，當它們與DNA(含磷酸根，帶負電)結合，可以形成穩定結構促使DNA的纏繞(Coiling):DNA捆綁histone經纏繞使染色絲的半徑由2nm增加到30nm為一種保守性的蛋白質，不同生物間，組織蛋白相似性很高，如牛與碗豆的H4蛋白序列很類似，二者僅相差一個胺基酸非組織蛋自(nonhistoneprotein)具有幾個特性構造差異大(structurald

3、iversity)nonhistoneproteins由20種以上的蛋白質組成，稱為異質蛋白質(heterogeneousproteins)組織專一性(tissuespecificity)在同一生物體內，隨細胞的種類不同，非組織蛋白的組成也不同Nonhistoneprotein參與的反應DNA複製、修補、基因表現有關的蛋白質例如DNA聚合酶、RNA聚合酶包含染色體收縮有關的蛋白質，例如收縮蛋白(condensins)、拓樸異構酶(topoisomerase)染色體除去組織蛋白質，DNA會鬆散開，留下一堆非組織蛋白的結構稱為鷹架(Scaffo

4、ld)中心節(centromere)真核染色體緊密收縮處，在有絲分裂或減數分裂時，參與染色體的移動中心節是紡鍾絲與染色體的接觸點，紡鍾絲收縮，使染色體向兩極移動人類的中心節區包含一段約170鹼基對重複序列，稱為α衛星(alfasatellite)。隨染色體不同，重複次數約5000-15000次酵母菌的中心節中心節DNA長約220bp直接與紡鍾絲相連，對DNase具抗性，不會被DNase分解中心節內包含四區CDE1,CDE2,CDE3,CDE4。不同的中心節，CDE4變化較大，CDE2富含AT真核的中心節(fig:6-2)一般真核的染色體是酵

5、母菌的100倍真核中心節含大量的異染色質(heterochromatin)，內含重複的衛星DNAsatellitDNA的功能未知，不會轉錄人類的衛星DNA有一種稱alphoidfamily是一段171bp前後重複的圖案(motif)，全長有三萬bp別的靈長類也有類似的motif，只是每一種的序列與重複次數不同酵母菌的中心節結構端粒(telomere)端粒的特性具一小段端粒DNA約5-8bases前後重複多次端粒DNA序列及重複次數隨生物種類不同而不同哺乳類及人類為5‘TTAGGG3’，重複250-1000次Tetrahymena為5'TTG

6、GGG3‘果蠅，內含轉移子(transposableelement)端粒可保護染色體端點，防止染色體被外切酶(exonuclease)切斷，並輔助染色體端點DNA的複製。端粒的形成染色體複製時，藉端粒酶(telomerase)可將特殊的端粒序列加到染色體上若缺乏端粒酶複製後染色體會變短單細胞的真核生物具端粒酶：例如酵母菌就可以一直分裂人類的生殖細胞具端粒酶可一直分裂分化後的體細胞缺乏端粒酶，隨細胞分裂端粒會愈來愈短，細胞漸老化，到一個程度細胞不再分裂端粒有如一種內在時鐘計算細胞的年齡癌細胞具telomerase細胞可以一直分裂，端粒不會變短

7、。DNA如何捆成染色體染色體收縮每一條染色體含DNA分子，組成人類的46條染色體的DNA全部總長約有兩公尺平時DNA捆綁組織蛋白形成染色絲(chromatinfiber)染色絲存在約5-10µm的細胞核內，細胞分裂時，為了讓染色體方便移動，染色絲收縮成更短，人類最長的一條染色體只有2µm，DNA全長85000µm核仁小體(Nucleosome)染色絲(chromatin)在電子顯微鏡下，呈『線串珠』(beads-ona-string)的構造。珠(beads)為染色絲次單位，或稱為核仁小體。核仁小體約含200鹼基對(bp)包含H2a、H2b、

8、H3，H4各兩個組成的八位體(octamer)核心粒子(coreparticle)146bp的核心DNA纏繞八位體組織蛋白，共繞l又3/4圈連接核仁小體間的DNA稱為連結DNA(