分子生物学教学资料第2章染色质、染色体、核小体

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1、【相关概念】染色体：DNAisassociatedwithproteinsincells,bothprokaryotesandeukaryotes,evenvirusesEachDNAanditsassociatedproteinsiscalledachromosome（染色体）。核小体：DNA与组蛋白结合所形成的结构regularassociationofDNAwithhistonestoformastructureeffectivelycompactingDNA基因组的大小（Genomesize）:单

2、倍染色体中DNA的长度组蛋白折叠结构域：Thecorehistonesshareacommonstructuralfold,calledhistone-folddomain（组蛋白折叠结构域）-在每种核心组蛋白中都存在一个保守区域，称为组蛋白折叠结构域，调节这些组蛋白中间体的组装；N端尾巴：每个核心组蛋白有一个N端延伸，称为“尾巴”（TAIL）,是完整核小体中易接近的部分；用胰蛋白酶处理核小体能够检测到这种易接近性；用胰蛋白酶处理核小体能够迅速地去除组蛋白易接近的N端尾巴，但不能切断紧密包装的组蛋白折證区

3、。形成染色体的重要性：1、染色体是DNA的紧密结构，更适合存在于细胞中；2、保护DNA免受损伤；3、只有包装成染色体的DNA才能在每次细胞分裂时有效地将DNA传递给两个子代细胞4、染色体将每个DNA分子全面组织起来，有助于基因的表达和重组基因和生物体复杂性：基因的数目而不是基因组的大小与生物体的复杂性更密切相关，生物体的复杂性与基因密度Z间存在负相关的关系一一复杂性越低，基因密度越高1、基因长度的增加：当生物体复杂性增加吋，基因的调控序列的长度显著增长；内含子，真核生物中编码蛋白质的基因通常是不连续的，非

4、蛋白质编码区段一内含子；2、基因间隔区序列的增加：人的基因间隔区序列主要由重复DNA构成，一般有微卫星DNA和基因组范围的重复序列，都是转座元件；unique510Mb基因间隔区—otherintergenicregions600Mb一intergenicDNA2,000Mb——microsatellites90Mbgenome-widerepeats1,400Mb基因和基因introns,UTRsrelatedsequences1.152Mbgenefragmentshumangenome3.200Mb

5、相关序列genesandgenerelatedsequences1.200Mbgenes48MbnucleosomeONA(146bp)(20-€0bp)30nmfiber细胞分裂的三个关键元件：复制起始位点:是DNA复制机器集合并起始复制的位点、复制起始位点每隔30-40kb均匀分布在每条真核染色体上、原核生物染色体通常只有一个复制起始位点。着丝粒：是DNA复制后染色体正确分离所必需的，主要是由重复序列构成。端粒：将细胞中染色体的天然末端和染色体断裂和其它DNA的断裂区分开；端粒作为一种特殊的复制起始位

6、点，可以使细胞复制染色体末端--负责线性染色体末端的复制端粒通过一种特殊的DNA聚合酶■端粒酶（telomerase）来完成线性染色体末端的复制；DNA压缩过程:1、形成核小体一一核小体由8个组蛋白所形成的核组成，DNA缠绕在组蛋白核上（coreDNA,147bp,核心DNA）TheDNAbetweeneachnucleosomeiscalledalinkerDNA（连接DNA）.此时为lOnm结构一一lOnm的纤丝是染色质较松散的结构，通常组装成一串串有规则的'念珠’…核小体组蛋白：Hl（linkerh

7、istone,20kd,连接组蛋白）H2A,H2B,H3andH4（corehistones,ll-15kd,核心组蛋白）两个拷贝的这几种组蛋白形成核小体的蛋白核，核小体DNA盘绕其上；H1组蛋白与连接DNA结合，被称为连接组蛋白；2、H1组蛋白的结合一一进一步加强了核小体与DNA间的紧密结合，增加了对核小体DNA的保护；导致核小体DNA形成一条30nm的纤丝，30nm的纤丝是染色质较紧密的结构，通常折叠成大的坏从蛋白核或骨架中伸出，使核小体DNA不易被许多依赖DNA的酶（如RNA聚合酶）所接近；通过尾巴

8、与相邻核小体的相互作用稳定30nm纤丝。3、形成核骨架——30nm纤丝形成40-90kb的坏，在其根部通过蛋白质结构的核骨架（nuclearscaffold）连接起来；大多数DNA包装进3（）nm纤丝的大环，其根部结合于核骨架上。而有活性的DNA位点（转录或复制位点）以10nm纤丝甚至裸露DNA的形式存在染色质结构的调控1、DNA与组蛋白八聚体的相互作用是一个动态过程一一只有从组蛋白八聚体上释放出来，即DNA±没有核小体的区段