ZX_第3章染色质160323选编.ppt

第三章 染色质;3.1 染色体与染色质---遗传物质的两种形式;染色质（Chromatin）;染色体 （Chromosome）;DNA 核小体 螺线管结构 超螺旋管 染色单体;; 染色体数目是生物物种的特征性标志之一;;染色体上不同的区域;3.2 常染色质与异染色质---染色体的两种功能状态;常染色质与异染色质; 在细胞核中，DNA与组蛋白组装核小体，DNA围绕组蛋白八聚体（1*3/4）。组蛋白的氨基末端含有多样的翻译后修饰，其中最显著的是H3和H4的赖氨酸（K）的高度保守的氨基末端的乙酰化与甲基化。乙酰化增强总是伴随转录活性的加大，反之转录活性抑制。 真核细胞的DNA形成不同的结构域，常染色质与异染色质，以便进行基因表达和染色体行为的调控。 后成遗传的异染色质构成了染色体的大部分区域，并为染色体的分离行为所必需。 染色质高级结构的调节直接伴随着基因表达的调控及真核生物遗传信息的完整性，而且可能是基因、染色体、基因组和生物体的起源于与进化的主要力量。;染色体单线性;每条染色体中的全部DNA含量实际上是一个DNA分子的相对的分子量。;染色质的分子组成;DNA Packing;核小体的结构;组蛋白与核小体;染色体的结构模型;6.8:1;染色体形成过程中长度与宽度的变化;B-DNA与Z-DNA;Z-DNA的发现： 1972年Pohl et al。 发现poly(dG-dC）在高盐下旋光性发生改变； 1979年 Wang A.H-J（王惠君），A.Rich对d(CGCGCG）单晶作X衍射分析提出Z-DNA模型。 Z-DNA的结构特点：;A;Z-DNA存在的条件：;各种类型DNA的主要参数;Z-DNA的发现：;Z-DNA的发现：;染色质RNA; Bonner(1968)推测这种染色质RNA可能是等价的与非组蛋白结合，然后通过非组蛋白以非共价的方式结合到组蛋白上，起到调节基因表达的作用。 Huang等（1972）的染色质重建实验，证实了染色质RNA对基因的调控作用。;验证染色质RNA的作用：;近年来发现RNA并不单纯是一种信使或模板，而且具有酶的活性。;组蛋白的种类与特点;组蛋白H1;组蛋白H1的结构： 氨基端（N，酸性区） 中央区（无极性，疏水） 羧基区（C，碱性区）; 在溶液中，HI中央区段是疏水的，折叠为球状结构，其序列高度保守，碱性的羧基区是随机性的卷曲状态，氨基端的酸性区段也呈卷曲状态。羧基区域与DNA的结合很强烈，中央区结合较弱，它主要是与非组蛋白结合并与其他四种组蛋白相作用，可导致染色质的螺旋化，产生高级结构。氨基端的碱性区也附着于DNA连接丝，起交联核小体作用。;（3） 组蛋白H1的作用 Renz等（1977）在电镜下观察到直径200?的染色质二级结构含有6-10个核小体的球状结节的纤维。以0.5M NaCl溶液从染色质上选择性地除掉H1后，则球状结构解开，在核小体之间可看到约35bp的DNA连结丝，这说明H1在维持染色质高级结构的方面有重要作用。 H1的成分及含量与染色质的高级结构有关，并能影响基因的调控。 丁酸在抑制细胞分离，诱发细胞分化的同时出现了H10，说明H10与基因活动有关。;（4） 组蛋白H1的作用 组蛋白H1与DNA的作用方式可分为三种： 1）R方式： H1的C端锚定在DNA分子上。不同类型H1的N端以不同的角度与DNA结合使不同长度的DNA暴露并容易受到酶的作用（如解旋酶、多聚酶、限制酶等）。提供了调节染色质活动速率的一种途径。 2）D方式：特点是H1的N端折回疏水区，使DNA发生各种程度的偏斜、折叠、更易受到酶的作用。;（4） 组蛋白H1的作用 组蛋白H1与DNA的作用方式可分为三种： 3）C方式：与非组蛋白选择性的结合，在DNA链上形成一个突起-----链内敏感构件（ITS）。 H1的作用方式证明它在染色质的结构及机能上 有重要作用。;组蛋白H5 Neelin和Butter （1961）报道，H5仅存在于鸡、鸭、鸽子、鹅、海鸥、火鸡、孔雀等几种鸟类的网织红细胞中，而在骨髓、脾、肝等组织中则没有。H5 MW为23000, 197Aa组成。 像H1一样，H5存在于核粒之外并优先于富含AT碱基对的DNA结合。在染色质结构中扮演与H1一样的角色。 H5对DNA的模板活性有抑制作用。如，用聚苯乙烯磺酸盐处理鸡的红细胞，H5首先被除掉，使染色质松懈，则激活了RNA转录。;染色质的非组蛋白 细胞核中另一类重要蛋白质—非组蛋白（NHP） 包括：核膜酸性蛋白（8%） 核仁酸性蛋白（19%） 不均一蛋白（HnRNP，30%） 组织专一性蛋白（10%） 以及染色质非组蛋白（NHC，40