文档介绍:
真核生物染色体位于核仁内,一般在细胞有丝分裂过程中在光学显微镜下可见,而在细胞间期则为染色质,间期细胞经低渗处理溶胀破裂放出纤维串珠状的染色质。
原核生物的染色体位于拟核区,染色体环状
位置和形态:
原核生物染色体外裹着稀疏的蛋白质,这些蛋白质与DAN的折叠、复制、重组及转录有关。
真核生物DNA和蛋白质完全融合在一起,蛋白质与DNA的质量比为2:1,蛋白质包括组蛋白和非组蛋白
染色体的倍数:
原核生物染色体一般为单倍体,大多只带有单拷贝基因
每个基因序列几乎都与它所编码的蛋白质呈线性对应关系
真核生物除性细胞外染色体都是二倍体,每个基因都有2个拷贝
DNA与蛋白质的关系
原核生物基因组特点:
基因连续,没有内含子
结构简练:DNA分子绝大部分用来编码蛋白质,小部分不转录DNA序列控制基因表达
存在转录单元:原核生物DNA序列中功能相关的RNA和蛋白质基因丛集在基因组的一个或几个特定的部位,形成功能转录单元。并被一起转录为含多个mRNA的分子,叫多顺反子mRNA.
重叠基因:原核生物中的一些细菌和动物病毒中有重叠基因,即同一段DNA能携带两种不同的蛋白质信息。
如:ФX 174是一种单链DNA病毒,含有9个重叠基因,有几种情况:
一个基因完全在另一个基因里, 部分重叠,两个基因只有一个碱基重叠。
原核生物基因组具有单个复制起点
染色体
DNA
蛋白质
组蛋白
非组蛋白
蛋白质
组蛋白 H1、H2A、H2B、H3、H4
非组蛋白
组蛋白的特征:
进化上极端保守,尤其是H3、H4,
没有组织特异性,仅发现鸟类两栖类红细胞染色体不含H1而带有H5,精细胞染色体的组蛋白是鱼精蛋白。
肽链上氨基酸分布不对称,碱性氨基酸分布在N端,疏水基团在C段。
组蛋白的修饰作用,包括甲基化,乙酰化、磷酸化、及糖基化
修饰作用发生在细胞周期的特定时期和组蛋白的特定位点上。
M
G1
G2
S
组蛋白修饰的生物学意义:
乙酰化、甲基化修饰能为相关调控蛋白提供附着位点,一般的乙酰化能选择性使某些染色质区域的结构从紧密变得松散,开放某些基因转录,甲基化和可逆磷酸化的调节在信号转导过程中有重要的作用,是细胞生命活动的调控中心
真核生物基因组比较大,包括核基因组和细胞器基因组
含有大量的重复序列,
功能DNA序列大多数被不编码非功能DNA隔开使基因组不连续
真核生物的基因为单顺反子
真核生物基因组有多个复制起点
:
核小体由H2A、 H2B、 H3、 H4各两分子组成的八聚体和大约200bp DNA组成,八聚体在中间,DNA 分子盘绕在外, H1在核小体的外面。一个核小体中组蛋白和DNA比例是200bp DNA , H2A、 H2B、 H3 、H4 各两个,H1 一个。
DNA-------核小体-------- 螺线管----------超螺旋--------染色体
11nm 30nm 300nm 1400nm
7倍
6倍
40倍
5倍
200bp 约为68nm
染色质和核小体
DNA 和组蛋白有怎样的关系?
几个有趣的发现:
染色质DNA的Tm值比纯DNA 高,说明染色质中的DNA可能与蛋白质分子相互作用
染色质状态下DNA聚合酶和RNA聚合酶催化DNA的复制和转录低于自由DNA的反应
DNA酶1对染色质DNA的消化慢于对纯DNA 的消化染色质在电子显微镜下为核小体组成的念珠状结构
核酸酶处理染色质得到片段的长度均为200bp的倍数