第八章细胞核及染色体.ppt

1、超微结构 ?纤维中心(fibrillar centers,FC) ?致密纤维组分(dense fibrillar component, DFC) ?颗粒组分(granular component,GC) ?核仁相随染色质(nucleolar associated chromatin)与核仁基质(nucleolar matrix) 三种基本核仁组分和rRNA的转录与加工形成RNP的不同事件有关 ?纤维中心区（FC）是rRNA基因的储存位点； ?转录主要发生在FC与 DFC的交界处， 并加工原初转录本； ?颗粒组分区（GC）负责装配核糖体亚 单位，是核糖体亚单位成熟和储存的位点。 二、核仁的功能 核仁的主要功能：rRNA的合成、加工和核糖体亚单位的装配。 这一过程称核糖体的生物发生(ribosome biogenesis)，是一个向量过程(vetorical process)，从核仁纤维组分开始, 向颗粒组分延续。 ?rRNA基因转录的形态及组织特征 ?rRNA前体的加工 ?核糖体亚单位的组装 rRNA基因转录的形态及组织特征 ?组织特征 位于NORs的rDNA是rRNA的信息来源。 ?形态特征:“圣诞树”样结构。 rRNA前体的加工 ?加工过程 ?修饰与加工 ?小分子核仁RNA(snoRNAs)、小分子核仁核糖核蛋白（snoRNPs） 核糖体亚单位的组装 ?加工下来的蛋白质和小的RNA存留在 核仁中,可能起着催化核糖体构建的作用； ?核糖体的成熟作用只发生在转移到细胞 质以后, 从而阻止有功能的核糖体与核内 加工不完全的mRNA分子接近； ?核仁的另一个功能涉及mRNA的输出与降解。 三、核仁周期 ?核仁的动态变化 ?核仁结构的动态变化依赖于rDNA转录活性和细胞周期的运行 第五节 染色质结构和基因转录 ?活性染色质及其主要特征 ?染色质结构与基因转录 一、活性染色质及其主要特征 ?活性染色质(active chromatin)与 非活性染色质(inactive chromatin) ?活性染色质主要特征 1、活性染色质(active chromatin)与 非活性染色质(inactive chromatin) ?活性染色质是指在某个时间里具有转录活性的染色质 ?活性染色质的核小体发生构象改变，具有疏松的染色质结构，从而便于转录调控因子与顺式调控元件结合，便于RNA 聚合酶在转录模板上滑动。 ?非活性染色质是指在某个时间里没有转录活性的染色质 2、活性染色质主要特征 ?活性染色质具有DNase I超敏感位点（实验依据） （DNase I hypersensitive site，DHS）：活性染色质上有1或几个最先被DNase I降解的位点（若用此酶处理），这些位点通常位于5‘-启动子区，长度约100-200bp。 ?活性染色质在生化性质上具有特殊性 ?活性染色质很少有组蛋白H1与其结合； ?活性染色质的组蛋白乙酰化程度高； ?活性染色质的核小体组蛋白H2B很少被磷酸化； ?活性染色质中核小体组蛋白H2A在许多物种 很少有变异形式； ?变异的H3只存在在活跃转录的染色质中； ?HMG14和HMG17只存在于活性染色质中。 二、染色质结构与基因转录 关键问题：转录前，RNA聚合酶和转录因子如何与染色质中的DNA结合？具有转录活性的染色质结构域如何与周围的非活性区隔离？染色质处于何种状态下基因可转录？ ?疏松的染色质结构是基因转录的先决条件 ?染色质的区间性 ?染色质模板转录 1、疏松染色质结构的形成 疏松的染色质结构是基因转录的前提条件 ?染色质是一种动态可塑的蛋白与核酸的复合体。 ?当调控蛋白与染色质DNA的特定位点结合时，染色质易被引发二级结构的改变，使转录变得更容易或更困难。 ?核小体通常定位在DNA特殊位点而利于转录 ?组蛋白的修饰导致染色体结构松散 ?组蛋白的修饰（乙酰化、磷酸化、甲基化、糖基化 ） 常见组蛋白赖氨酸残基乙酰化（acetylation） P335 ?有HMG结构域的蛋白能使DNA连弯曲，有利于转录因子和相关酶的结合 HMG蛋白： HMG蛋白是一类能用低盐（0.35mol/L NaCl）溶液抽提、能溶于2%的三氯乙酸、相对分子质量都在3.0×104以下的非组蛋白。因其相对分子质量小、在凝胶电泳中迁移速度快而得名。 HMG1及HMG2的特点是能与DNA结