分子生物学_许晓东_2 (NXPowerLite)-课件(PPT).ppt

2 染色体与 DNA
染色体
染色体概述
染色体(chromosome)是细胞核中载有遗传信息的物质,在显微镜下呈丝状或棒状,由核酸和蛋白质组成,在细胞发生有丝分裂时期容易被碱性染料着色,因此而得名。
同一物种内每条染色体所带DNA的量是一定的,但不同染色体或不同种中间变化很大。
原核细胞染色体外裹着稀疏的蛋白质,其中一部分与DNA的折叠有关,另一些则参与DNA复制、重组及转录过程。
真核细胞的染色体中,DNA与蛋白质完全融合在一起,其蛋白质与相应DNA的质量比约为2:1.
人类染色体显微结构图
19 Mb
210 genes
240 Mb
3453 genes
真核细胞染色体的组成
1. 蛋白质
包括组蛋白和非组蛋白。组蛋白是染色体的结构蛋白,它与DNA组成核小体。
组成:DNA,组蛋白,非组蛋白,RNA
富含赖氨酸和精氨酸
组蛋白的特性
1. 进化上的极端保守性特别是H3、H4,牛、猪、大鼠的H4完全相同
2. 无组织特异性仅发现两个例外(鸟鱼两栖红细胞H1->H5,精细胞鱼精蛋白)
3. 肽链上氨基酸分布的不对称性 N端碱性氨基酸 C端疏水氨基酸
4. 组蛋白的修饰作用甲基化、乙酰化、磷酸化、ADP核糖基化等
5. 富含赖氨酸的组蛋白H5 只存在于鸟类、两栖类等含有细胞核的红细胞中
非组蛋白(含量约为组蛋白的60-70%)
包括酶类和细胞分裂有关的蛋白(收缩蛋白、骨架蛋白、核孔复合物蛋白、肌动蛋白、肌球蛋白、微管蛋白、原肌蛋白)
高速泳动蛋白(high mobility group protein, HMG蛋白)能与DNA结合,也能与H1作用,可能与超螺旋结构有关。
DNA结合蛋白可能是一些与DNA复制或转录有关的酶或调解物质。
A24非组蛋白 C端与H2A相同,功能不详
2. 真核生物基因组DNA
特点:含有大量的重复序列;功能DNA序列大多被非功能DNA隔开。
C值(C value):一种生物单倍体基因组DNA的总量。
C值反常现象(C-value paradox):C值往往与种系进化的复杂程度不一致。
不重复序列一个或几个拷贝,占DNA总量的40-80%,序列长约750-2000bp.
单拷贝基因也可以合成大量蛋白:
蚕丝心蛋白 DNA — 104 mRNA — 109 protein
中度重复序列重复次数10-104,占DNA总量的10-40%,编码rRNA、tRNA和某些结构蛋白。

高度重复序列卫星DNA(satellite DNA ),占基因组的10-60%,由6-100个碱基组成,大多位于染色体着丝粒,功能不明,可能与染色体的稳定性有关。
3. 染色质和核小体
染色质DNA的Tm值比自由DNA高。
染色质DNA的复制和转录活性比自由DNA低。
DNA酶I对染色质DNA的消化慢于纯DNA。
延伸 Tm值