郜刚分子生物学-03-染色体-2核小体与包装.pptVIP

分子生物学讲义 山西师范大学 生命科学学院 核小体的结构 电镜下的染色质 显示了核小体的形态 1400nm粗染色体 700nm染色单体 300nm染色质丝 30nm粗的莲座结构 11nm粗的核小体 2nm粗的双螺旋DNA 染色体一步步包装的压缩比例 核小体究竟含有几个组蛋白分子？ 1、核小体是由H2A、H2B、H3、H4各两个分子生成的八聚体和由大约200bp DNA组成的，八聚体在中间，DNA分子盘绕在外，而H1则在核小体的外面，每个核小体只有一个H1，用核酸酶水解核小体后产生只含146bp核心颗粒，包括组蛋白八聚体及与其结合的146bpDNA，该序列绕在核心外面形成1.75圈。每圈约80bp 核小体是染色质的基本结构单位。由200个(160-240)左右碱基对的DNA和五种组蛋白结合而成。其中四种组蛋白(H2A、H2B、H3、H4)各2 分子组成八聚体的小圆盘，146个碱基对的DNA在小圆盘外面绕1 3/4圈。每一分子的H1与DNA结合, 锁住核小体DNA的进出口, 起稳定核小体结构的作用。两相邻核小体之间以连接DNA(linker DNA)相连(图11-24), 连接DNA的长度变化不等, 因不同的种属和组织而异, 但通常是60个碱基对。 Structure of nucleosome 问题：真核生物基因组的结构特点？ 1、真核基因组庞大 2、存在大量的重复序列。 3、基因组的大部分为非编码序列，90％以上，即冗余DNA 4、转录产物为单顺反子，即转录单元是转录子 5、核基因是断裂基因，有内含子结构，即不连续性 6、存在大量顺式作用元件，如启动子、增强子、沉默子 7、存在复杂的DNA多态性：单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism，SNP)和串联重复序 列多态性(tandem repeats polymorphism) 8、DNA末端具有端粒结构二咳基因组具有端粒结构 真核生物的重复序列 断裂基因示意 问题：原核生物基因组结构特点？ 原核生物的基因组很小，大多只有一条染色体，且DNA含量少 结构简练：原核DNA分子的绝大部分是用来编码蛋白质的，只有非常小的一部分不转录，这与真核DNA的冗余现象不同 存在顺反子的转录单元：原核生物DNA序列中功能相关的RNA和蛋白质基因，往往丛集在基因组的一个或几个特定部位，形成功能单位或转录单元，它们可被一起转录为含多个mRNA的分子，叫多顺反子mRNA 存在有重叠基因 原核生物的多顺反子 Transmission electron micrograph of human a HeLa cell, illustrating the replication bubble that characterizes DNA replication within a single replicon. A Picture Paints a Thousand Words... or more? Because a figure is as informative as 1000 words…. DNA Replication Mode （3）Semiconservative replication（半保留复制） The expected results of two generations of semiconservative replication in the Meselson-Stahl experiment.. Meselson－Stahl实验的改进之一 对15N-DNA、14N-DNA杂交分子经加热变性，对于变性前后的DNA分别进行CsCl密度梯度离心。 结果变性前的杂交分子为一条中间密度带，变性后则分为两条区带，即重密度带（15N-DNA）和低密度带（14N-DNA）。 DNA半保留复制的生物学意义 DNA的半保留复制表明DNA在代谢上的稳定性，保证亲代的遗传信息稳定地传递给后代。 DNA聚合酶详解 6、DNA连接酶（1967年发现）：若双链DNA中一条链有切口，一端是3’-OH，另一端是5‘-磷酸基，连接酶可催化这两端形成磷酸二酯键，而使切口连接。 但是它不能将两条游离的DNA单链连接起来 DNA连接酶在DNA复制、损伤修复、重组等过程中起重要作用 7、DNA 拓扑异构酶(DNA Topisomerase)： 拓扑异构酶?：使DNA一条链发生断裂和再连接，作用是松解负超螺旋。主要集中在活性转录区，同转录有关。例：大肠杆菌中的ε蛋白 拓扑异构酶Π：该酶能暂时性地切断和重新连接双链DNA，作用是将负超螺旋引入DNA分子。同复制有关。 例：大肠杆菌中的DNA旋转酶 8、DNA 解螺旋酶 /解链酶（DNA helic