分子生物学基因的结构和功能.ppt

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第一篇 分子生物学基本原理
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第一章 基因的结构与功能
演讲人姓名
基因（gene）是指核酸分子中贮存与表达遗传信息的单位。
大多数生物的遗传信息贮存于DNA分子。在某些生物，如RNA病毒以RNA作为遗传信息的载体。
DNA的化学结构
一级结构（primary structure）
指DNA分子中核苷酸的排列顺序
二级结构（secondary structure）
指两条DNA单链形成的双螺旋结构
三级结构（tertiary structure）
指双链DNA进一步扭曲盘旋形成的超螺旋结构
在原核生物中，染色体DNA通常为双链环状，与蛋白质构成复合体，以类核（nucleoid）结构存在于细胞中。
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在真核生物细胞中，双螺旋的DNA分子与蛋白质组装，形成称为染色质(chromatin)的高级结构。
染色质的基本结构单位——核小体
由4种核心组
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白H1构成连接区连接
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每个核小体单位包含
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约200bp的DNA链
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蛋白各2分子
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形成八聚体
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DNA双链缠绕在
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组蛋白八聚体上
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形成核心颗粒，每
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圈80bp，约146bp
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核心颗粒之间由约
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60bp的DNA与组蛋
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三次折叠：30nm的纤维折叠成柱状结构。
二次折叠：核小体卷曲（每周6个）形成直径30nm的襻状结构；
一次折叠：核小体形成；
连接组蛋白 —— H1
核心组蛋白 —— H2A，H2B，H3，H4
参与染色质形成的蛋白质主要包括组蛋白和非组蛋白两大类。
组蛋白：属于碱性蛋白质，富含Arg和Lys残基，共有5种。
核心组蛋白在结构上非常保守，且均由球形部和尾部组成。球形部借Arg残基与DNA分子作用，参与形成核小体。尾部是无序的，从两圈DNA中伸展至核小体外，与各种翻译后修饰有关。
非组蛋白：是染色体上结合特异DNA序列的蛋白质，又称为序列特异DNA结合蛋白。
非组蛋白的特点有：
富含酸性氨基酸残基，属于酸性蛋白质；
在整个细胞周期中都可合成；
能识别并结合特异的DNA序列；
其主要功能是参与DNA复制和基因表达调控。