细胞生物学课件解析.ppt

A-DNA：一般是B-DNA的重复变构形式，是右手双螺旋DNA。 Z-DNA：也是B-DNA的变构形式，是左手螺旋DNA。 三种构型DNA中，特别是大沟的特征在遗传信息表达过程中起关键作用。此外沟的深浅及宽窄也直接影响调控蛋白对DNA信息的识别。 B-DNA是活性最高的DNA构象；变构后的A-DNA仍有活性；变构后的Z-DNA活性明显降低。 DNA双螺旋能进一步扭曲盘绕形成特定的高级结构，正、负超螺旋是DNA高级结构的主要形式。 二、染色质蛋白质 染色质DNA结合蛋白有两类，即组蛋白和非组蛋白。 1、组蛋白 组蛋白呈碱性。真核生物染色体的组蛋白有5种，即H1、H2A、H2B、H3和H4。它们和DNA特异性结合，是构成染色质的基本结构蛋白。 5种组蛋白在功能上分为两组： ①核小体组蛋白： 包括H2A、H2B、H3和H4，这4种组蛋白形成聚合体，DNA卷曲在复合体上形成稳定的核小体结构。这4种组蛋白没有种属组织的特异性，在进化上十分保守。 ② H1组蛋白： 与核小体的核心颗粒相当靠近，在进化上不如核小体组蛋白那么保守。有一定的种属和组织特异性。在成熟的鱼类和鸟类红细胞中H1被H5取代。 2、非组蛋白 主要是指染色体上与特异DNA序列相结合的蛋白 质，又称序列特异性结合蛋白。 呈酸性。具有种属和组织特异性，能识别特异的DNA序列。 (1)非组蛋白的特性 ①非组蛋白具有多样性和异质性 ②对DNA具有识别特异性 ③具有多种功能：帮助DNA分子折叠、形成染色质 高级结构；协助启动DNA复制；控制基因转录，调节基因表达。 (2)序列特异性DNA结合蛋白的不同结构模式 二、染色质的基本结构单位------ 核小体 (一)主要实验证据 (二)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) 组蛋白八聚体构核小体的核心结构，，由H2A、H2B、H3和H4各两个分子所组成。 (3)DNA分子在八聚体上缠绕1.75圈，约146个碱基对。H1与组蛋白结合，稳定了核小体的结构。 (4)相邻小体之间 以连接DNA相连。 (5)组蛋白与DNA的相互作用主要是结构性的，基本不依赖于核苷酸的特异序列。 (三)关于核小体的定位问题 （1）非组蛋白与DNA特异性位点的结合，可影响邻近核小体的相位。 （2）由DNA双螺旋本身固有的可弯曲性所决定。因为 弯曲会引起DNA双螺旋大沟和小沟的变化。（核小体DNA的弯曲示意图)。 三﹑染色体包装的结构模型 （一） 三﹑染色体包装的结构模型 （一）染色体包装的多级螺旋模型 核小体：在组蛋白H１的介导下，核小体彼此连接形成直径约10nm的串状染色体丝,这是染色体包装的一级结构。 螺线管：由核小体串珠结构螺旋盘绕,每圈6个核小体,形成外径30nm,内径10nm , 螺距11nm 的螺线管,这是染色体包装的二级结构。30nm的染色体纤维被认为是染色体包装的基础纤维。 超螺线管：30nm的染色质纤维进一步螺旋化,形成 直径0.4μm的超螺线管,这是染色体包装的三级结构。 染色单体：超螺线管进一步螺旋,形成染色单体, 即染色体包装的四级结构。(核小体如何包装成30nm直径的螺线管的图解)P192 根据多级螺旋模型,从DNA到染色体经过四级包装： 压缩7倍 压缩6倍 压缩40倍 压缩5倍 DNA 核小体 螺线管 超螺线管 染色单体 (2nm) (10nm) 30nm) (0.4 μm) (2~10 μm) (二)染色体的骨架----放射环结构模型 直径2nm的双螺旋DNA与组蛋白八聚体构建成的核小体串珠结构,其直径10nm.然后盘绕成30nm的螺线管。由螺线管形成DNA复制环,每18个复制环呈放射状平面排列,结合在核基质上形成微带。微带是染色体高级结构的单位.大约106个微带沿纵轴构建成子染色体。 DNA 核小体 螺线管 环 微带 染色体 染色体包装的骨架—放射环结构模型示意图:P193 上述两种关于染色体高级结构的组织模型,前者强调螺旋化,后者强调环化与折叠 。以下图