染色体与dnannnhnnh2nnhonh2hnnhoo.pdf

第二讲 染色体与DNA （1） 核糖与脱氧核糖的结构： 核糖 脱氧核糖 每个核苷酸由磷酸、核糖、碱基三部分构成。 五种碱基的结构： NH2 N N N N H 腺嘌呤A 鸟嘌呤G NH2 O O N HN HN O N O N O N H H H 胞嘧啶C 尿嘧啶U 胸腺嘧啶T 原核细胞的DNA 存在于拟核之中，每个原核细胞一般只有一个染色体，每个染色体含有一 个双链环状DNA 。 基因组Genome ：生物体中所有的染色体。 染色体的特征：分子结构相对稳定，能够自我复制，指导蛋白质的合成，产生可遗传的变异。 染色体包括DNA 、蛋白质、RNA 三部分。 1）蛋白质：分为组蛋白和非组蛋白 i ）组蛋白是染色体的结构蛋白，有H1 、H2A 、H2B 、H3 、H4 五种，与DNA 构成核小 体。 H1 处于接头位置，其余处于中心位置；H3 和H4 保守性最高。 组蛋白的特性：进化上的极端保守性，无组织特异性，肽链上氨基酸分布不对称 （碱性氨 基酸在N 端，疏水基团在C 端），存在较普遍的修饰 （甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化） 组蛋白的修饰主要发生在N 端。这些修饰携带了大量的表观遗传信息。 甲基化：由组蛋白甲基化转移酶 （HMT ）催化，发生在赖氨酸和精氨酸残基上，与基因 激活和基因沉默相关。是最普遍且最重要的修饰。 乙酰化：由组蛋白乙酰基转移酶 （HAT ）/组蛋白去乙酰化酶 （HDAC ）催化，发生在赖氨 酸上，高乙酰化时转录活化，低乙酰化时转录抑制。 其他修饰：磷酸化、泛素化、腺苷酸化、ADP 核糖基化等。 组蛋白密码：被专一识别的修饰信息。 组蛋白修饰的作用机制：通过影响组蛋白和DNA 双链的亲和性，改变染色质的疏松或凝 集状态；或通过影响转录因子与启动子的亲和性来发挥基因调控作用。 ii ）非组蛋白：作用主要是酶催化、遗传信息的保持和表达调节、染色体的结构支持体。 HMG 蛋白（高速泳动族蛋白）：与DNA 结合但不牢固，也可与H1 作用，可能与DNA 的 超螺旋有关。 DNA 结合蛋白（螺旋失稳蛋白、DNA 解链蛋白、单链DNA 结合蛋白）：解链酶的一类， 与单链DNA 亲和力大。 2 ）DNA ：含有大量重复序列，功能DNA 序列被非功能DNA 隔开。 C 值：一种生物单倍体基因组DNA 的总量。 C 值悖论：C 值与种系进化的复