吉林大学《遗传学》第四章 遗传的细胞学基础.ppt
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1、第四章 遗传的细胞学基础,第一节 染色体的结构与功能,细胞结构 细胞质 细胞核 染色体,体外培养人胚的肺成纤维细胞的中期染色体。第一次报道了人的染色体数目是46。( 1956 ),普通黑腹果蝇的唾腺染色体,唾腺染色体上宽窄黑白不同的带纹,蛋白质 ( 组蛋白和非组蛋白 ),核酸 ( DNA 和 RNA ),非组蛋白中富含天门冬氨酸,谷氨酸等酸性氨基酸,为酸性蛋白质.,组蛋白中富含精氨酸和赖氨酸等碱性氨基酸,属碱性蛋白质.,1、染色体的化学组成:,(1) Histone,组蛋白的性质和类型 组蛋白是较小的蛋白质分子,包含大量的碱性氨基酸(arginine and lysine),它们与带负电荷的D
2、NA分子结合在一起。 组蛋白主要分为五种:H1, H2A, H2B, H3, 和H4。 它们在不同真核生物中非常相似。(如人类和豌豆H4,2aa;海胆和小牛胸腺H3,1aa) 精细胞中是由精蛋白代替组蛋白,成熟的鱼类和鸟类的红细胞中H1则被H5所取代。 染色质中的组蛋白与DNA的含量之比为:11。,组蛋白的功能 核小体组蛋白(nucleosomal histone), 包括H2A、H2B、H3和H4, 作用是与DNA组装成核小体。 H1不参加核小体的组建, 在构成核小体时起连接作用,并赋予染色质以极性。,(2) Nonhistone proteins,Nonhistone chromosoma
3、l proteins include a large number of widely diverse structural, enzymatic, and regulatory proteins.,Nonhistone proteins,非组蛋白的功能 1、参与染色体的构建:染色体的结构支持体 2、启动DNA复制 3、调节基因表达的蛋白因子等 序列特异性DNA结合蛋白(sequence-specific DNA-binding protein)。 非组蛋白的特性: 呈酸性、带负电荷。,核小体,2、Nucleosome,核小体的结构特点 核小体是染色质的基本结构单位。 由200个左右碱基对的D
4、NA和四种组蛋白结合而成; 其中四种组蛋白(H2A、H2B、H3、H4 )各2分子组成八聚体的小圆盘,是核小体的核心结构; 146个碱基对的DNA绕在小圆盘外外面1 3/4圈。每一分子的H1与DNA结合, 起稳定核小体结构的作用; 两相邻核小体之间以连接DNA(linker DNA)相连, 长度为40bp不等。,核小体的计算机模拟图 (左侧为正面,右为侧面 ),Chromosome packing,核小体(nucleosome) 螺线管(solenoid) 超螺线管(supersolenoid) 染色体(chromosome) 从核小体开始到染色体, DNA总共压缩: 压缩7倍 压缩6倍 压缩
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