细胞生物学.ppt
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1、细胞核与遗传信息储存,细胞核(nucleus)是生命活动的指挥控制中心,细胞核结构的变化与肿瘤的发生,肿瘤细胞中核孔蛋白常以融合蛋白的方式存在,染色质结构变化对癌基因有激活作用,核仁及核骨架异常与肿瘤形成相关,肿瘤细胞中核孔蛋白常以融合蛋白的方式存在,核膜,肿瘤细胞中核孔蛋白常以融合蛋白的方式存在,核孔 nuclear pore,内、 外两层核膜融合形成的小孔,合成功能旺盛的细胞,核孔的数目较多,肿瘤细胞中核孔蛋白常以融合蛋白的方式存在,核孔复合体 nuclear pore complex,核孔是一个复杂且有规律的盘状结构体系,即核孔复合体,由胞质环、核质环、中央栓和辐构成,胞质环: 8个蛋白
2、颗粒和 8条胞质纤维; 核质环: 8条细纤丝交汇形成核篮;,中央栓: 1个中央颗粒; 辐: 连接、支撑作用。,肿瘤细胞中核孔蛋白常以融合蛋白的方式存在,核孔蛋白 nucleoporin,Nup,30多种,三分之一的核孔蛋白富含由苯丙氨酸和甘氨酸组成的重复序列(FG重复序列),少数核孔蛋白特定地分布在核孔的核篮或胞质纤维处,呈现不对称分布特点,肿瘤细胞中核孔蛋白常以融合蛋白的方式存在,肿瘤细胞中核孔蛋白常以融合蛋白的方式存在,核孔复合体对大分子和颗粒物质进行主动运输,核输入信号 nuclear import signal,NIS,引导蛋白质选择性输入到细胞核内的信号,,通常是一小段含有48个氨基
3、酸的短肽序列,,可位于蛋白质的任何部位,,富含带正电荷,的赖氨酸和精氨酸,且一般都含有脯氨酸,肿瘤细胞中核孔蛋白常以融合蛋白的方式存在,核定位信号 nuclear localization signal,NLS,结合,转运 复合物,进入 核质面,与Ran-GTP结合,释放,返回,门孔运输,肿瘤细胞中核孔蛋白常以融合蛋白的方式存在,* 染色体相互易位(平衡易位): 两条染色体同时断裂,无着丝粒断片互换位置后重接,形成两条衍生染色体。,* 融合蛋白: 通过DNA重组技术得到的两个基因重组后的表达产物。两个不同的蛋白质可能连成一个大分子。,* 染色体重建 chromosome reconstitut
4、ion 染色体连续断裂后经修复而重新复原,肿瘤细胞中核孔蛋白常以融合蛋白的方式存在,Nup214、Nup98、Nup358等核孔蛋白可因染色体易位,以融合蛋白的方式存在于肿瘤细胞中,Nup88可高表达于肿瘤细胞中,在急性白血病患者细胞中,因染色体的易位致使大量的Nup98基因与其他基因,如同源盒基因、组蛋白甲基转移酶基因等发生融合,细胞核结构的变化与肿瘤的发生,肿瘤细胞中核孔蛋白常以融合蛋白的方式存在,染色质结构变化对癌基因有激活作用,核仁及核骨架异常与肿瘤形成相关,染色质结构变化对癌基因有激活作用,染色质重建的异常将使细胞多种重要活动受到干扰,导致疾病的发生,抑癌基因Rb的产物与组蛋白去乙酰
5、化过程相关,一些白血病患者中,存在一种特定的染色体易位,其结果导致CBP基因与一种组蛋白乙酰化酶基因MOZ间发生融合,致使MOZ乙酰化酶正常的活性受到干扰,进而影响染色质的正常重建,癌细胞中尝出现染色体片段、双微小染色体及染色体匀染区等基因扩增形态特征,染色质结构变化对癌基因有激活作用,染色质:遗传物质在间期细胞核内的存在形式,呈伸展、分散的细丝网状结构,染色体:遗传物质在细胞分裂期的存在形式,是由染色质高度螺旋化、折叠、盘曲形成的短棒小体,染色质与染色体是同一物质在细胞周期 不同功能阶段所呈现的不同构象,染色质结构变化对癌基因有激活作用,染色体的包装,视频,(一)核小体,染色质的基本结构单位
6、,每个核小体单位包括一个组蛋白核心和200bp左右的DNA,(1)组蛋白核心由H2A、H2B、H3、H4各2分子聚合而成(八聚体),(2)DNA分子在八聚体的外表面缠绕1.75圈,(3)约60bp左右的核苷酸与下一个核小体相连,(4)H1与连接部DNA结合,染色质结构变化对癌基因有激活作用,(二)螺线管,6个核小体绕成一个螺旋,形成外径30nm,内径10nm的螺线管,是染色质包装的二级结构,染色质结构变化对癌基因有激活作用,(三)染色质包装的三级结构,1、染色体支架-放射环结构模型,认为非组蛋白构成染色体支架,螺线管折叠成无数的襻环,每个襻环从支架的一点发出再返回到其相邻的点,18个襻环组成微
7、带,微带沿支架排列,构成染色单体,染色质结构变化对癌基因有激活作用,染色体支架(非组蛋白),放射环(18个襻环),1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,微 带,非组蛋白构成染色体支架,螺线管折叠成无数的襻环,每个襻环从支架的一点发出再返回到其相邻的点,18个襻环组成一个微带,微带沿支架排列,构成染色单体,染色质结构变化对癌基因有激活作用,2、多级螺旋模型,DNA,组蛋白,核小体,螺线管,超螺线管,染色单体,压缩7倍,压缩6倍,压缩40倍,压缩5倍,视频,染色质结构变化对癌基因有激活作用,常染色质和异染色质,间期核内螺旋化程度较高,碱性染料染色
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