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文檔簡介

1、結構:核被膜、 核纖層、 染色質、核仁、 核基質。功能:遺傳物質的存儲、細胞生命活動調控中心。細胞核結構核膜11.1 核被膜一、核被膜是雙層膜結構 外核膜:與內質網相連,附有核糖體。 核周間隙:寬2040nm,與ER腔相通。 核纖層:內核膜內表面的網絡,支持核膜, 并與染色質、核骨架相連。 核膜功能:與。內膜與外膜蛋白不同;內膜含有與核纖層、染色質等結合的跨膜蛋白核膜結構模式圖超薄切片,負染色技術,冷凍蝕刻顯示核孔。二、核孔是物質的通道 ,Callan和Tomlin發現, 核孔由至少50種不同的蛋白質(nucleoporin),稱為核孔復合體(nuclear pore complex,NPC)

2、, 一種特殊的跨膜蛋白復合體, 一個典型的哺乳動物細胞核上約3000-4000個, 細胞核活動旺盛的細胞中核孔數目較多,反之較少, 在電鏡下觀察,核孔是呈圓形或八角形,現在一般認為其結構如fish-trap, 核質交換的雙向選擇性親水通道。NPC結構模型核孔直徑80120nm 相對NPC軸心為八重對稱,相對膜平面不對稱 胞質環(外環):8條短 核質環(核籃) 輻:分為柱狀亞、腔內亞和環帶亞 栓(顆粒) 新發現:核籃側伸出8條,周期性分布8個顆粒組成的環狀結構,并相互交叉成網絡核孔復合體胞質面結構核孔復合體核質面NPC成分的研究 主要由蛋白質組成,統稱核孔蛋白 gP210:N連接糖蛋白,位膜區,

3、錨定NPC,并與NPC 的組裝、功能有關 P62:O連接糖蛋白,N端參與核質交換;C端穩定NPC轉運受體Ran:一種GTP結合蛋白 從酵母到人核孔蛋白有很強的同源性,NPC的整個 結構在進化上是高度保守的。核孔主動特點:a, 更有效, 100 組蛋白/NP/min比擴散能更大的顆粒,<=26nm,NPC 有效孔徑可能被調節。b, 是一個信號識別和載體介導的過程,消耗GTP,具有飽和動力學特征。c, 雙向主動。三、核孔的功能:通過核孔的物質核孔復合體特點:雙向性蛋白質入核;RNA、 核酸白復合體(RNP)出核。雙功能擴散:直徑小于10nm,量小于60×103; 主動:直徑小于26

4、nm。通過核孔的主動與蛋白信號序列有關 核信號(NLS):引導蛋白進入細胞核。 核信號特點:無特異保守序列,富含堿性氨基酸,通常為一段連續多肽,偶爾分為兩段,間隔約10個氨基酸,發現于多肽鏈的任何區段,而非于N或C端,完成核輸入后不被切除。 受體:importin。 第一個被確定的NLS是Pro-Lys-Lys-Lys-Arg-Lys-Val Ran蛋白,屬G蛋白,復合體的或形成。 核輸出信號(NES),引導RNP輸出細胞核。 受體為exportin。通過核孔復合體的物質轉運正常的酸激酶在細胞質中加上SV40 核信號序列的丙酮酸激酶進入細胞核 含NLS的蛋白質仍可能因: (1)NLS被修飾(如

5、磷酸化);(2)與細胞質滯留因子(cytoplasmic retention factor)結合, 而滯留細胞質中,往往為調控靶點。蛋白主動進入核中過程Wild-type: T-antigen in nucleusMutant-type: T-antigen in cytosol第一個被鑒定的猴腎T抗原NLS突變導致蛋白不能進入核中出核轉運 CRM1 (exportin )識別 NES 從而介導出核, CRM1 與Cargo 的結合也是受到Ran-GTP 活性的調控, CRM1 像Importin 一樣,可以與 NPC 直接結合。 rRNA:在核仁中 ,形成核糖體 后才被運出核外; tRNA:

6、由蛋白介導出核;hnRNA(heterogeneous nuclear RNA, 核內異質RNA): 加帽、 、剪切,與多種RNA結合蛋白形成復合體RNP(核糖 白顆粒),才能出核。Ran-GTP/GDP 決的裝載和卸載(解聚)在細胞周期中核膜的崩解和重建崩解1. 有絲 早前期,核膜崩解,是一個受調控的過程,Cdk1, PKC;2. 凝集;3. 核孔復合體解散;4. 核纖層解聚;5. 雙層核膜膜泡化,以膜泡或膜片的形式分散到細胞質中;6. 內層核膜蛋白也隨膜成分分散于細胞質中。7. 在核膜崩解中,核膜成分中的蛋白質被磷酸化是最主要的調控機制,其中,至少有多個核孔復合體蛋白、內層核膜上的Lami

7、nB 受體以及核纖層蛋白等都被磷酸化。mRNA出核轉運在細胞周期中核膜的崩解和重建在細胞周期中核膜的崩解和重建重建1. 有絲中期到后期,激酶失活,磷酸化的核膜、核孔、核纖層成分被去磷酸化,激活核膜重建,2. 核膜成分與結合,膜泡融合,其中,Lamin、Lamin B 受體等都可以與DNA直接或間接結合,3. 核孔形成,核孔復合體裝配,4. 核纖層形成,細胞核體積增大,5. Ran-GTP、Ran-GTP 修飾因子以及 Importin 等在核膜重建中起到重要作用。染色質的概念及化學組成指間期細胞內由DNA、組蛋白、非組蛋白及少量RNA組成的線性 復合結構,是間期細胞遺傳物質存在的形式。 按形態

8、表現和染色性能分為常染色質和異染色質。 按功能狀態分為活性染色質和非活性染色質。 結構異染色質:無轉錄活性。多位于著絲粒區域、端粒和 常染色質:在間期時處于分散狀態的染色質,染色淺。主要 為單一序列DNA和中度重復序列DNA。大部分有轉錄活性。 異染色質:在細胞間期及早前期時仍然以凝集狀態存在的染 色質。次溢痕,多為DNA。有“位置效應”。 兼性異染色質:常染色質凝縮,喪失轉錄活性。在一定的 發育階段或某種特殊類型細胞出現。 兼性異染色質有時可轉化常染色質。 常染色質ó異染色質11.2 染色質DNA、轉錄和重組都是在染色質水平進行的 1848年, Hofmeister發現于鴨跖草的小

9、孢子母細胞。 1879年, Flemming提出Chromatin。 1888年, Waldeyer提出Chromosome。(一)染色質DNA類型 蛋白編碼序列:主要是非重復的單一DNA序列,一個拷貝或多個拷貝; 編碼rRNA、tRNA、snRNA和組蛋白的串聯重復序列:在組中一般有20-300個拷貝; 含有重復序列的DNA:組中占大多數,包括: 簡單序列DNA和散在重復序列; 未分類的間隔DNA一個生物儲存在單倍組中的總遺傳信息,稱為該生物的組(genome)。 總體上,生物越復雜,組越大,但有例外。 有些兩棲類動物和植物具有比人更大的組! DNA結構的多形性 B型DNA(經典的右手螺旋)

10、 A型DNA(右手螺旋) Z型DNA(左手螺旋)三種構型可能處于動態轉變之中,提供某種空間的信號 染色質DNA一級結構的多樣性 單一序列:只有一個拷貝,具有功能 中度重復序列:平均重復頻率10105之間。 不編碼序列:可能起調控作用。 有編碼功能的 高度重復序列:重復頻率在105以上。不轉錄。 DNA:富含AT的高度重復序列。染色質DNA的多樣性(二)染色質蛋白 負責DNA遺傳信息的組織、修復和閱讀,可大致分為組蛋白和非組蛋白兩大類, 組蛋白: 核小體組蛋白:H2B、H2A、H3和H4,幫助DNA卷曲形成核小體的穩定結構,沒有種屬及組織特異性,在進化上十分保守。 H1組蛋白:在核小體時H1起連

11、接作用, 形成高級結構; H1具多樣性,具有屬和組織特異性。 特點:真核生物的基本結構蛋白,富含帶正電荷的Arg 和Lys等堿性氨基酸,屬堿性蛋白質,可以和酸性的DNA緊密結合(非特異性結合);DNA三種構象非組蛋白: 序列特異性(相對的)DNA結合蛋白,富含天冬氨酸、谷氨酸等酸性氨基酸。可能包括各種酶和調節因子、 伴侶及結構蛋白。特性:1. 具有多樣性和異質性,不同組織和細胞中不同,占染色質蛋白的60-70%,包括參與核酸代謝和修飾的酶類、核質蛋白、 骨架蛋白、 表達調控蛋白等。2. 整個細胞周期都進行 ,組蛋白只在S期 。3. 能識別特異的DNA序列,識別與結合靠氫鍵和離子鍵。 功能:幫助

12、DNA折疊;協助DNA;調節表達。組蛋白與非組蛋白性質的異同(功能的) 組蛋白 非組蛋白蛋白質 活動的與不活動的組織中 活動的比不活動的組織含含量相似量 活動的與不活動的染色質 活動的比不活動的染色質中含量相似中含量 抑制依賴DNA的RNA 解除被組蛋白抑制的依賴 DNA的抑制物能制止DNARNA它的 DNA的抑制物不能制 與DNA的連接無特異性止它的 與DNA的連接有特異性即 無種和組織的特異性與特定連結在一起 有種和組織的特異性組蛋白與非組蛋白性質的異同(化學的) 組蛋白 非組蛋白蛋白質 帶正電荷 帶負電荷 富有精氨酸、賴氨酸,為 富有天冬氨酸、谷氨酸, 堿性蛋白質為酸性蛋白質 不含色氨酸

13、 含有色氨酸 周轉速度慢 周轉速度快 用電泳可分為5個主要帶 電泳圖譜復雜可多至22個 能進行磷酸化作用帶 在細胞質中 能進行磷酸化作用 大都只能在S期 在細胞質中 整個細胞周期都能鋅指模式(Zinc finger motif)兩類:Cys2/His2: CysX24CysX3PheX5LeuX2HisX3His; Cys2/Cys2: CysX2CysX13CysX2Cys幾種常見的結合DNA的蛋白結構域螺旋-轉角-螺旋模式(Helix-turn-helix motif)最簡單、最普遍的DNA結合蛋白的結構模式;與DNA結合時形成同型二聚體,同型二聚體的每個單體由20個氨基酸的小肽組成a螺旋

14、 b轉角a螺旋結構,其中C端的a螺旋為識別螺旋;蛋白質與DNA以氫鍵結合, 以二聚體形式發揮作用。螺旋-環-螺旋模式(Helix-loop-helix motif )由4050個氨基酸組成兩個a螺旋,兩個a螺旋中間被一個 或幾個b轉角組成的環區 。形成同源或 二聚體是其與DNA結合的必要條件。亮氨酸拉鏈模式(Leucine zipper motif )這些蛋白的肽鏈羧基端約35個氨基酸殘基有形成a螺旋 的特點,每兩圈(7個氨基酸殘基)有一個亮氨酸殘基, 形成拉鏈結構。(三)染色質組裝從DNA到1.基本概念 染色質(chromatin): 指間期細胞核內由DNA、組蛋白、非組蛋白及少量RNA組成

15、的線性復合結構, 是間期細胞遺傳物質存在的形式。 (chromosome): 指細胞在有絲或減數過程中, 由染色質聚縮而成的棒狀結構。 染色質與是在細胞周期不同的功能階段可以相互轉變的的形態結構。 染色質與具有基本相同的化學組成,但包裝程度不同, 構象不同。HMG (high mobility group) box由3個螺旋組成boomerang-shaped結構模式,具有特殊的彎曲DNA的功能,具HMG框結構的轉錄因子又稱“構件因子”。分兩個亞簇:廣泛存在,含多個HMG結構域,無DNA識別特異性特定細胞中存在,僅含1個HMG結構域,具DNA識別特異性,位于DNA雙螺旋的小溝,以40倍的優勢選

16、擇富含嘧啶的核苷酸元件。例: RNA聚合酶I系統的轉錄因子UBF的DNA結合單元在低鹽親水介質中展開的染色質,示串珠狀的核小體(JA,Gall 1981) 溫和裂解細胞核,鋪展染色質的電鏡觀察,可看到處理的染色質自然結構為30nm的纖絲,經鹽溶液處理后解聚的染色質呈現10nm串珠狀結構 。核小體是染色染色質的基本大鼠肝染色質核酸內切酶部分降解實驗 核小體: 用非特異性微球菌核酸酶消化染色質,部分酶解片段分析結果: 200bp片段為 。完全消化時分離的DN 段為200bp 左右。 應用SV40 細胞,進入核內的SV40 DNA(5.0kb)可形成23個核小體與理論計算結果相符。 應用X射線衍射、

17、中子散射和電鏡三維重建技術研究,發現核小體顆粒是直徑為11nm、高6nm的扁園柱體,具有二分對稱性(dyad symmetry),組蛋白的是先形成含2個H3和2個H4的四聚體,然后再與兩個H2A/H2B異二聚體結合形成八聚體。 露DNA和組蛋白可以組裝成核小體。DNA組裝成染色質的過程及各階段的協助組裝因子 核小體(nucleosome):一種串珠狀結構,由顆粒和連結線DNA兩部分組成。包括約200bp的DNA、一個組蛋白和一個H1。 由H2A、H2B、H3、H4各兩形成八聚體,顆粒; DNA以左手螺旋纏繞在顆粒表面,每圈80bp,共1.75圈,約146bp,兩端被H1鎖合; 相鄰顆粒之間為一

18、段60bp的連接線DNA。核小體核心顆粒的結構 通過核小體長度壓縮7倍,形成11nm 。 電鏡下觀察用溫和方法分離的染色質是直徑30nm 的 ,有兩種解釋:由核小體螺旋化形成, 每6個核小體繞一圈,長度壓縮6倍;由核小體Z字形折疊而成,長度壓縮40倍。DNA序列偏好可能使核小體相位發生變化染色質包裝的多級螺旋模型 一級結構:核小體 (10nm) 結構:螺線管 (30nm) 三級結構:超螺線管 (400nm,線) 四級結構:染色單體 (chromatid)DNA核小體螺線管超螺線管染色單體7 X 6 X 40 X 5 = 8400 對更高級包裝方式,至今尚不明確。 主要有兩種組裝模型:多級螺旋模

19、型和 骨架放射環模型。 目前多認為30nm的 折疊為一系列的環(loop) 結合在核骨架上(或稱 骨架),結合點是富含AT的區域 。骨架-放射環模型染色質包裝的多級螺旋模型原核中向四周伸展的袢環圍繞兩個長軸成束DNA骨架和結合在骨架上的DNA側環人二染色體常染色質(euchromatin)和異染色質(heterochromatin) 常染色質(euchromatin) 指間期核內染色質折疊壓縮程度低, 處于伸展狀態(典型包裝率1000倍), 通常呈30nm和疏松的環狀結構,用堿性染色時著色淺的那些染色質。 常染色質是進行活躍轉錄的部位,可以用uridine 瞬時標記,顯示出轉錄活化狀態。并非所

20、有都具有轉錄活性, 常染色質狀態只是轉錄的必要條件而非充分條件 。組成染色質(constitutive heterochromatin) 除期以外,在整個細胞周期均處于聚縮狀態,往往形成多個染色中心。 多于著絲粒區、端粒、次縊痕及臂的某些節段; 由相對簡單、高度重復的DNA序列, 如DNA; 具有顯著的遺傳惰性, 不轉錄也不編碼蛋白質; 在行為上與常染色質相比表現為晚早聚縮; 占有較大部分核DNA,作為核DNA的轉座元件,引起遺傳變異。 異染色質(heterochromatin): 指間期細胞核中, 折疊壓縮程度高, 處于聚縮狀態,堿性染色時著色較深的染色質組分。 在異染色質中的沒有轉錄活性,

21、并且可以抑制DN段的表達。 類型 組成染色質(constitutive heterochromatin) 兼性異染色質(facultative heterochromatin)常與異間的轉換常 和異 之間可以隨著細胞發育時期或者細胞周期的變化而相互轉化,但它們之間的轉換常常伴隨著一些組蛋白 和DNA修飾常染色質與異染色質轉換過程中伴隨的組蛋白修飾的變化: A,常染色質相關組蛋白修飾(綠色和),如H3K10的磷酸化、H3K9的乙?;癏3K4的甲基化;B,與異染色質形成和維持直接相關的特異組蛋白修飾(紅色),如:H3K9、H3K27及H4K20的甲基化。兼性異染色質(facultative he

22、terochromatin)在某些細胞類型或一定的發育階段, 原來的常染色質聚縮, 并喪失轉錄活性, 變為異染色質,如X隨機失活。 通常異染色質在胚胎細胞(未分化或正在分化的細胞)中較少,而在高度特化(分化)的細胞中較多,是關閉活性的一種途徑。染色體隨即失活巴氏小體 雌性哺乳動物細胞中一縮化的X。barr body 人胚胎發育16 天后出現巴氏小體。 檢查羊水中胎盤細胞的巴氏小體可以預報 的性別。(巴氏小體和Y小體)(四)染色質結構與 活化 與原核生物不同,真核生物 、修復、 轉。 DNA 時 叉附近的核小體解離,此段DNA 完成后核小體在 叉后重新組裝成染色質。問題:以核小體為結構 的染色質

23、DNA如何克服核小體 與序列特異的轉錄因子結合而指導mRNA 的 ?隨即異染色質化例證:早期胚發育過程中X在不同細胞中隨即失活導致嵌合組織斑。Male Or?female 花貓: 嵌合組織斑 女性細胞中的巴氏小體可轉錄染色質與不可轉錄染色質之間存在差異 并不是細胞中所有染色質都可轉錄。 在細胞特定階段,編碼序列中也只有少部分染色質可以轉錄,既具有轉錄活性,稱為活性染色質; 不具轉錄活性的染色質為稱非活性染色質。染色質的與修復成體b-球蛋白在成體的紅細胞中,成體b-球蛋白 對DNAaseI的降解是高度敏感的,對胚胎b-球蛋白是部分敏感的(可能是由于擴散效應),但對卵清蛋白是卵清蛋白不敏感的。說明

24、:凡有 表達活性的染色質DNA對DNase I的降解作用比沒有轉錄活性的染色質DNA要敏感得多胚胎b-球蛋白活性染色質與非活性染色質之間存在差異: 1、 活性染色質較疏松;2、 活性染色質有DNase 敏感位點; -珠蛋白和卵清蛋白在雞紅細胞、輸卵管細胞中對DNase 敏感性不同。 DNase超敏感位點大部分位于正在轉錄的啟動子區, 這些區域為100200bpDNA的特異區域。 露的DNA不存在DNase超敏感位點特。3、 活性染色質在生化特征上與非活性染色質不同; 活性染色質很少有組蛋白H1,組蛋白乙?;潭雀撸?組蛋白尤其是H3有特殊的修飾。HMG14、17存在于活性染色質中等。細胞通過何

25、種方式活化染色質? 關鍵是疏松染色質,解離啟動子區核小體,基礎轉錄復合體結合到DNA上。H1組蛋白去除是疏松染色質形成的前提。 兩種方式活化染色質:物理方式和化學方式,兩種方式可能協同作用完成轉錄起始。 物理方法: SWI/SNF復合物消耗ATP改變核小體相位,轉錄因子結合位點; 拓撲異構酶解旋或超螺旋化DNA,使之與核小體結合發生變化??赡芙怆x核小體。 HMG蛋白彎曲DNA使的轉錄因子相互靠近,還可能對核小體相位改變或解離發生作用,H3組蛋白的特殊修飾與染色質活性的關系核小體變構因子通過改變核小體的相位協助基因轉錄 化學方法: 組蛋白修飾改變組蛋白與DNA結合緊密程度或使核小體變構,解離。組

26、蛋白的修飾主要發生在H3、H4組蛋白上。 組蛋白乙酰化:組蛋白的賴氨酸殘基乙?;侨旧|活化的標志。組蛋白乙?;笵NA結合能力下降,并且乙?;^程中產生負超螺旋,使DNA易于從核小體上脫離。許多轉錄因子具有乙?;富钚?。如輔激活子CBP(cAMP反應元件結合蛋白的結合蛋白),酵母激活因子GCN5等。組蛋白去乙酰化將導致失活。 CBP:輔激活子,具有組蛋白乙酰轉移酶活性 P300:一種激素受體乙酰化和去乙酰化對染色質活性的影響酵母組蛋白乙?;c去乙?;刂妻D錄的作用機制 組蛋白甲基化和磷酸化:在活性染色質和非活性染色質中都存在。甲基化偏向于形成非活性染色質;磷酸化可能偏向于形成活性染色質。 組

27、蛋白上的不同修飾可以相互影響,形成組蛋白 。 X 失活一方面與乙?;潭鹊陀嘘P,另一方面和甲基化有關。 組蛋白還可以發生泛素化,可能有活化染色質功能。具體功能有待于進一步研究。哺乳動物X失活模型:Xic:X失活中心;Xist RNA:X失活特異性轉錄物RNAH3和H4組蛋白修飾與表達2)座區:(locus control region,LCR)是一種順式作用元件,結構域中含有多種反式作用因子的結合序列,可能參與蛋白質因子的協同作用,使啟動子處于無組蛋白狀態,具有穩定染色質疏松結構的功能, 負責維持染色質的開放構型并克服表達抑制狀態的調控區域。如珠蛋白簇 表達所必需的上游調節序列,遠在珠蛋白 上

28、游618 kb,負責打開的染色質結構,便于與轉錄因子結合。染色質的區間性1)子:insulator處于抑制與活化狀態的染色質結構域之間、能防止不同狀態的染色質結構域的結構特征向兩側擴展的染色質DNA序列。 有的活性染色質與非活性染色質之間存在 組件,防止活化染色質與非活化染色質之間相互延伸至對方區域。 子行使此項功能。的位置效應:沒有子時異染色質可擴展到活性染色質區,使附近失活。如兩側添加子可防治活性 失活。如在轉 時轉入 兩側添加果蠅的一種 子SCS序列。(white野生型眼紅色) 表觀遺傳(epigenetics)是指DNA序列不發生變化,但表達卻發生了可遺傳的改變。這種改變是細胞內除了遺

29、傳信息以外的其他可遺傳物質發生的改變,且這種改變在發育和細胞增殖過程中能穩定傳遞。 表觀遺傳學的現象很多,已知的有DNA甲基化, 組印記,X 失活等。表觀遺傳學研究包括染色質重塑、DNA甲基化、 組印記、非編碼RNA調控等方面。指可遺傳的、與核酸序列沒有直接關系的活性的調控方式。表觀遺傳調控:epigenetic control染色質活化轉錄過程(染色質模板的轉錄)酵母激活因子及輔激活子有順序地相互作用于HO在染色質水平調節其表達根據著絲粒位置進行的染色體分類圖示11.3一、的形態結構組蛋白表觀遺傳修飾的3種可能遺傳機制:A,隨機分布; B,半保留分布C,不對稱分布著絲點(動粒)結構域1 主縊

30、痕(著絲粒) 著絲粒(centromere)和著絲點(kinetochore) 是兩個不同的概念。著絲粒包含3個結構域: 1)著絲點(動粒)結構域(kinetochore domain):位于著絲粒的表面,包括三層板狀結構和外層的冠(fibrous corona)。CENP 蛋白CENP-A著絲粒特異性組蛋白CENP-B結合結構域DNA CENP-C結合動粒CENP-D結合動粒CENP-E驅動蛋白樣馬達, 與染色單體分離有關CENP-F結合動粒著絲粒內部蛋白INCENP-A 染色單體連接INCENP-B 染色單體連接著絲粒蛋白 2)結構域:位于著絲粒結構域的下方,含DNA。 3)配對結構域:位

31、于著絲粒內層,連結染色單體。含染色單體連接蛋白和內部著絲粒蛋白。著絲點蛋白 著絲粒蛋白主要有6種(CENP A-F),序列極為保守,與細胞2 次縊痕與核仁組織區 除主縊痕外其他淺染縊縮部位 有的次縊痕是核仁組織區(NORs) NORs形成核仁,位于的次縊痕區,但并非所有的次縊痕都是NORs。DNA (熒光原位雜交)DNA(satelliteDNA)是一類高度重復序列DNA在介質氯化銫度梯度離心,離心速度可以高達每分鐘幾萬轉;此時DNA按其 大小分布在離心管內不同密度的氯化銫介質中,小的處于上層,大的處于下層;從離心管外看,不同層面的DNA形成了不同的條帶。根據熒光強度的分析,可以看到在一條主帶

32、以外還有一個或多個小的帶。這些在帶中的DNA即被稱為DNA。端粒序列來源及端粒酶的作用3 端粒(telomere) 由高度重復的短序列組成。 作用:1) 維持穩定性。完成完整的,防止末端被核酸酶降解,防止末端融合。2) 起細胞計時器的作用。DNA每一次端粒減少50100bp。二三種必須功能元件序列,著絲粒序列,端粒序列4 隨體(Satellite) 隨體是位于 末端的、圓形或圓柱形的染色體片段, 通過次縊痕與 主要部分相連。它是識別的主要特征之一。根據隨體在上的位置,可分為兩大類: 隨體處于末端的, 稱為端隨體; 處于兩個次縊痕之間的稱為中間隨體。 有隨體的稱為sat三 核型與帶型的數目 性細

33、胞為單倍體,用n表示; 體細胞為2倍體,以2n表示,還有一些物種的染色體成倍增加成為4n、6n、,稱為多倍體。 的數目因物種而異。 通過酵母亮氨酸酶細胞的轉染證實功能元件的實驗ARS:autonomously replication DNA sequence,組DNA序列中發現,它能夠使含有這一序列的重組質粒高效轉化酵母細胞,并能在酵母中。CEN:centromere DNA sequence,著絲粒DNA序列,具有兩個彼此相鄰的區,一個是80-90bp的AT區,另一個是11bp的保守區。TEL:telomere DNA sequence, 端粒DNA序列,解決末端的DNA鏈5 端RNA引物被

34、切除后變短的問題。端粒重復序列的長度與細胞次數和衰老有關。顯帶 Q帶:熒光奎丫因處理 G帶:Giemsa染色。與Q帶結果大致一致。 R帶:所顯示的明、暗帶與上述相反。 T帶:對末端區的特殊顯帶法,能產生特殊的末端帶型。 C帶:專門顯示著絲點區附近的結構異染色質。 N帶:用于染核仁組織區的酸性蛋白。分帶技術分兩類:一類是產生的染色帶分布在整個的長度上如:Q、G和R帶,另一類是局部性的顯帶,如C、T和N帶。 核型 指組在有絲中期的表型,包括、大小、形態特征的總和 顯帶技術 使用特殊的染色方法,使產生明顯的染色的色帶(暗帶)和未染色的間的帶型。該技術可用于鑒別、區分的易位和找到進化上的證據。人細胞的

35、染色體組和核型染色原理 Q帶: AT豐富型DNA區能增強奎丫因熒光,呈現亮帶;GC豐富型區域熄滅熒光,呈現暗帶。 G帶: Giemsa是由亞甲藍、天藍與曙紅組成的復合染料。除曙紅外,其余均屬噻嗪類,它們與DNA 的磷酸基團結合,但蛋白質則阻礙這一結合。由于 不同區段的濃縮程度不同,蛋白質的遮蓋作用也不同,加之藥劑處理對DNA與蛋白質的作用等復雜因素,就導致 的區分染色。果蠅唾涎腺細胞中多線四 幾類的特殊的 1. 多線Balbiani(1881)發現于搖蚊幼蟲唾腺細胞,特點: 體積巨大,是由內有絲的結果; 多線性; 體細胞聯會; 橫帶紋; 脹泡和環。在幼蟲發育的某個階段,多線的某些帶區疏松膨大,

36、形成脹泡(puff),或巴氏環(Balbiani ring)。用H3-UdR處理細胞,發現膨突被標記,說明膨突是活躍轉錄的區域。脹泡是由多線活化染色質轉錄形成標記的RNA 聚合酶II 抗體顯示此酶在脹泡中存在圖解表明多線上的帶是如何通過多線脹泡形成示意圖 同源袢環區對應并行排列而成的燈刷(兩棲類細胞中)免疫組化光鏡 2. 燈刷見于魚類、兩棲類、爬行類雙線期細胞, 雙線期是卵黃的旺盛期。主軸兩側有側環,狀如燈刷,故名。側環是轉錄活躍的區域。燈刷結構一、核仁形態 中心(fibrillar centers, FC) :是致密包圍的低電子密度的圓形結構,主要成分為RNA聚合酶和rDNA。 致密組分(d

37、ense fibrillar component, DFC):呈環形或半月形包圍FC,由致密,是新的RNP(核糖白)。 顆粒組分(granular component, GC):由直徑1520 nm的顆粒,是不同階段的RNP。11.4 核仁 間期細胞核內呈圓球形的結構,一般12個。功能是轉錄rRNA和組裝核糖體亞。 蛋白旺盛和增殖較快的細胞有較大和較多的核仁,反之核仁很小或缺如。 核仁在前期消失,末期又重新出現。二 核仁的功能核糖體組裝 核糖體結構: 含40%蛋白、60%RNA,2亞。分為70S和80S兩類。 大小亞只在蛋白時結合在一起,終止后解離。 多個核糖體結合在一條mRNA上,稱多聚核糖體。核糖體的組成核仁Nucleolus核仁組織中心在人類上分布于: 13、14、15、21、22 號上。編碼18s、 28s、5.8s rRNA。 1 rRNA的轉錄 rDNA為重復 , 細胞中約有200個拷貝

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