分子生物学课件 第二章 染色体

第二章染色体重点C值与C值悖论、核小体、真原核基因组比较、三个重复序列、组蛋白及特点一综述1.观察有丝分裂中期可用光学显微镜看到染色体2.功能生命之线，遗传信息载体3.作为遗传物质需具备的特征•结构稳：保证遗传稳定性•精确半保留复制：保证遗传连续性•指导合成蛋白质：控制代谢•特定条件下可变异：推动进化※含编码信息、调控信息※遗传物质需具备的四特点：存遗传信息、将遗传信息传给子代、理化性质稳定、能变异二真核基因组1.染色体组成染色体DNA（有少数RNA）蛋白质组蛋白非组蛋白2.染色体DNA⑴C值与C值反常现象•C值：一种真核生物单倍体基因组中DNA总数（真核基因组碱基对数）※进化程度越高，C值理应越大•C值反常现象：某些两栖动物C值比某些哺乳动物大：真核生物基因组大多为非编码片段，DNA多不一定编码蛋白多⑵真核DNA三种重复序列•不重复序列：占DNA总数的40%-80%•中度重复序列：占DNA总数的10%-40%•高度重复序列（卫星DNA）：占DNA总数的10%-60%※单拷贝基因：无基因片段与之相同（重复），包括不重复序列多拷贝基因：有很多基因片段与之相同（重复），包括中度重复序列、高度重复序列⑴分类：H1、H2A、H2B、H3、H4、H5⑵五特性：•大多真核生物有H1、H2A、H2B、H3、H4•仅某些鸟、鱼、两栖类红细胞染色体无H1，而是有H5（H2A、H2B、H3、H4、H5）•H5富含赖氨酸•组蛋白为亚基，组蛋白间可形成四级结构：八聚体组蛋白单链上氨基酸排列不对称•组蛋白可修饰3.组蛋白：4.几种常见非组蛋白：•HMG：高速泳动蛋白,M小→泳动快•DNA结合蛋白：可与DNA结合的酶、蛋白（RNA/DNA聚合酶、SSB等）•A24组蛋白与非组蛋白的定义5.核小体与染色单体•核小体：颗粒（140bpDNA+八聚体）+连接区（60bpDNA+H1）八聚体：2×（H2A、H2B、H3、H4)DNA：约200bp结构：颗粒：八聚体在中间，DNA分子盘旋在外（盘旋八聚体1.65圈）直径10nm颗粒间以连接DNA相连※H1作用：与八聚体作用，稳定核小体结构是负超螺旋三原核基因组•单顺反子：单向转录而成的mRNA•多顺反子：多向转录而成的mRNA•重叠基因：同一段DNA含有两种不同蛋白的信息，Sanger发现，基因内基因、部分重叠基因、一个碱基重叠※真核原核基因组特点比较真原核大小复杂度复制转录补充总说断裂基因否大多序列为特殊序列复制子数方向转录单元数转录方向真核基因表达不连续原核基因表达连续真核大复杂断裂「外显内含」调控片段重复序列多个多向不连续一个单顺反子DNA多态、端粒结构原核小简单连续编码片段重叠片段一个单向连续多个多顺反子真核基因表达不连续原核基因表达连续原因：•复制：真核DNA复制时：一个复制叉到复制终点时才可形成下一复制叉，进行下次复制（不连续复制）原核DNA复制时：复制叉未到终点便产生下一个复制叉（可连续复制）•转录与翻译：真核：转录产生的mRNA要通过核孔进入细胞质，才能与核糖体结合进行翻译（不连续表达）原核：无核膜，转录产生的mRNA立即与核糖体结合进行翻译（连续表达）•修饰方式：甲基化、乙酰化、磷酸化和ADP核糖基化等•H3、H4修饰作用较普遍：H3、H4最保守•H1和H2B的主要修饰方式：H1-磷酸化作用、H2B-乙酰化作用•修饰的作用：降低组蛋白所携带的正电荷•意义：一是改变染色体的结构，直接影响转录活性；二是核小体表面发生改变，使其他调控蛋白易于和染色质相互接触，从而间接影响转录活性※组蛋白的可修饰性※组蛋白与非组蛋白定义•组蛋白：碱性，结构稳定，与DNA结合形成、维持染色质结构有关，与DNA含量成正比※每个组蛋白是：一个亚基•非组蛋白：酸性，种类含量不稳定，DNA表达中起作用※染色单体的组装染色单体5倍超螺线管(300nm)40倍螺线管(30nm)6倍核小体+连接丝(10nm)7倍DNA(2nm)※端粒与端粒酶•端粒：真核DNA末端结构，防止两DNA相连•端粒酶：为反转录酶：属于DNA聚合酶（以RNA为模板合成DNA）功能：逆转录合成端粒、后随链冈崎片段连接处逆转录过程：RNA单链DNA双链DNA逆转录复制