【正文】 體亞單位成熟和儲(chǔ)存的位點(diǎn)。 ◆ 燈刷染色體的 超微結(jié)構(gòu) ◆ 燈刷染色體的轉(zhuǎn)錄功能 第四節(jié) 核 仁 (nucleolus) 1 核仁的超微結(jié)構(gòu) 2 核仁的功能 3 核仁周期 一、核仁的超微結(jié)構(gòu) ?形狀 、大小、數(shù)目和分布 ?超微結(jié)構(gòu) ?三種基本核仁組分和 rRNA的轉(zhuǎn)錄 與加工形成 RNP的不同事件有關(guān) 間期細(xì)胞核內(nèi)呈圓球形的結(jié)構(gòu)，一般1~2個(gè)。 巨大染色體 ?多線染色體 （ polytene chromosome） ?燈刷染色體 （ lampbrush chromosome） 多線染色體 ◆ 存在于雙翅目昆蟲的 幼蟲組織細(xì)胞 、 某些植物細(xì)胞 ◆ 多線染色體的來(lái)源：核內(nèi)有絲分裂 (endomitosis) ◆ 多線染色體的 帶及間帶 ： 帶和間帶都含有基因 ， 可能 “ 管家 ” 基因 (housekeeping gene) 位于間帶 , “奢侈 ” 基因 (luxury gene) 位于帶上 。 ?核型模式圖 (idiogram) 將一個(gè)染色體組的全部染色體逐個(gè)按 其特征繪制下來(lái) , 再按長(zhǎng)短 、 形態(tài)等特征排 列起來(lái)的圖象稱為核型模式圖 ,它代表一個(gè) 物種的核型模式 。 ?著絲粒 DNA序列 (centromere DNA sequence,CEN) ： 兩個(gè)相鄰的核心區(qū)： 8090bp的 AT區(qū)； 11bp的保守區(qū) 。 著絲粒 與著絲點(diǎn) (動(dòng)粒 ) ?（ 著絲點(diǎn) ） 動(dòng)粒結(jié)構(gòu)域 (kiochore domain) ?內(nèi)板 (inner plate) ?中間間隙 (middle space),innerzone ?外板 (outer plate) ?纖維冠 (fibrouscorona) ?中央結(jié)構(gòu)域 (central domain)： 著絲粒區(qū)的主體 ， 由串聯(lián)重復(fù)的衛(wèi)星 DNA組成 。 ? 端粒（ telomere）：由高度重復(fù)的短序列組成。 ② 短臂長(zhǎng)度／染色體總長(zhǎng)度 (根據(jù) Levan等 ,1964。 ◆ 類型 ?結(jié)構(gòu)異染色質(zhì)（或組成型異染色質(zhì) ） (constitutive heterochromatin) ?兼性異染色質(zhì) (facultative heterochromatin) 結(jié)構(gòu)異染色質(zhì)或組成型異染色質(zhì) ? 除復(fù)制期以外 ， 在整個(gè)細(xì)胞周期均處于聚縮狀態(tài) ， 形成多個(gè)染色中心 ? 結(jié)構(gòu)異染色質(zhì)的特征： ① 在中期染色體上多定位于著絲粒區(qū) 、 端粒 、 次縊痕 及染色體臂的某些節(jié)段； ② 由相對(duì)簡(jiǎn)單 、 高度重復(fù)的 DNA序列構(gòu)成 , 如衛(wèi)星 DNA； ③ 具有顯著的 遺傳惰性 , 不轉(zhuǎn)錄也不編碼蛋白質(zhì)； ④ 在復(fù)制行為上與常染色質(zhì)相比表現(xiàn)為晚復(fù)制早聚縮； ⑤在功能上參與染色質(zhì)高級(jí)結(jié)構(gòu)的形成，導(dǎo)致染色質(zhì)區(qū) 間性，作為核 DNA的轉(zhuǎn)座元件，引起遺傳變異。 ◆ 由螺線管形成 DNA復(fù)制環(huán) ,每 18個(gè)復(fù)制環(huán)呈放射狀平面排列 , 結(jié)合在核基質(zhì)上形成微帶 (miniband)。 2. 序列特異性結(jié)合蛋白的不同 結(jié)構(gòu)模式 ?α螺旋 轉(zhuǎn)角 α螺旋模式 (helixturnhelix motif) ?鋅指模式 (Zinc finger motif) ?亮氨酸拉鏈模式 (Leucine zipper motif， ZIP) ?螺旋 環(huán) 螺旋結(jié)構(gòu)模式 (helixloophelix motif， HLH) ?HMG盒結(jié)構(gòu)模式 （ HMGbox motif）： 二、染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位 — 核小體 (nucleosome) ?主要實(shí)驗(yàn)證據(jù) ?核小體結(jié)構(gòu)要點(diǎn) 主要實(shí)驗(yàn)證據(jù) ◆ 鋪展染色質(zhì)的 電鏡觀察 ?未經(jīng)處理的染色質(zhì)自然結(jié)構(gòu)為 30nm的纖絲 ， 經(jīng)鹽溶 液處理后解聚的染色質(zhì)呈現(xiàn) 10nm串珠狀結(jié)構(gòu) ◆ 用非特異性微球菌核酸酶消化染色質(zhì) ， 部分酶解片 段 分析結(jié)果 ◆ 應(yīng)用 X射線衍射 、 中子散射和電鏡三維重建技術(shù) 研究 ， 發(fā)現(xiàn)核小體顆粒是直徑為 11nm、 高 扁園柱體 ， 具有二分對(duì)稱性 （ dyad symmetry） ， 核 心組蛋白的構(gòu)成是先形成 （ H3） 2﹒ （ H4） 2四聚體 ， 然后再與兩個(gè) H2A﹒ H2B異二聚體結(jié)合形成八聚體 ◆ SV40微小染色體 （ minichromosome） 分析與電鏡觀察 核小體結(jié)構(gòu) 要點(diǎn) ◆ 每個(gè)核小體單位包括 200bp左右的 DNA超螺旋和一個(gè)組蛋白八聚體及一 個(gè)分子 H1 ◆ 組蛋白八聚體構(gòu)成核小體的盤狀核心結(jié)構(gòu) ◆ 146bp的 DNA分子超螺旋盤繞組蛋白八聚體 , 組蛋白 H1在核心顆粒 外結(jié)合額外 20bp DNA， 鎖住核小體 DNA的進(jìn)出端 ， 起穩(wěn)定核小體的作 用 。 染色質(zhì)蛋白質(zhì) 負(fù)責(zé) DNA分子遺傳信息的組織 、 復(fù)制和閱讀 ◆ 組蛋白 (histone)： ◆ 非組蛋白 (序列特異性 DNA結(jié)合蛋白 )(nonhistone)： 主 要 特 征 螺 旋 類 型 A B Z 螺旋直徑 螺旋方向 螺旋值 /bp Bp/每圈螺旋 垂直升距 /bp 螺旋軸位置 大溝 小溝 23 A 右手 + 位于大溝 ,不穿過(guò) bp 窄而深 寬而淺 19 A 右手 + 穿過(guò) bp 寬而深 窄而淺 12 A 左手 30 o 位于小溝 ,不穿過(guò) bp 平坦 窄而深 A、 B和 Z型 DNA的比較 *引自 Genes Ⅵ ，稍加補(bǔ)充。 在基因組中占有很高比例 。 ?基因組大小 通常隨物種的復(fù)雜性而增加。 ? DNA與組蛋白是染色質(zhì)的穩(wěn)定成分 。 ?入核轉(zhuǎn)運(yùn)與出核轉(zhuǎn)運(yùn)之間有某種聯(lián)系 ， 它們可能需要某些共同的因子 。 ?NLS只是親核蛋白入核的一個(gè)必要條件而非充分條件 親核蛋白入核轉(zhuǎn)運(yùn)的步驟 ?結(jié)合：需 NLS識(shí)別并結(jié)合 importin； ?轉(zhuǎn)運(yùn)：需 GTP水解提供能量 轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物 RNA的核輸出 轉(zhuǎn)錄后的 RNA通常需加工 、 修飾成為成熟的 RNA分子后才能被轉(zhuǎn)運(yùn)出核 。 通過(guò)核孔復(fù)合體的主動(dòng)運(yùn)輸 生物大分子的核質(zhì)分配主要是通過(guò)核孔復(fù)合體的 主動(dòng)運(yùn)輸完成的 ， 具有高度的選擇性 ， 并且是雙向的 。 核膜在細(xì)胞周期中的崩解與裝配 在分裂前期，核纖層磷酸化并解聚，雙層核膜崩 解成單層膜泡，核孔復(fù)合體解體，核纖層蛋白單 體溶解到胞質(zhì)中或與核膜小泡結(jié)合，到分裂末期， 核纖層蛋白去磷酸化并重新裝配，由核纖層蛋白 介導(dǎo)核膜小泡圍繞染色體，同時(shí)核孔復(fù)合體也進(jìn) 行裝配，經(jīng)膜融合后形成新的核膜。 ?以非洲爪蟾卵提取物為基礎(chǔ)的非細(xì)胞核裝配體系提供了實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ? ◆ 核被膜的解體與重建的動(dòng)態(tài)變化受細(xì)胞周期調(diào)控因子的調(diào)節(jié) ， 調(diào)節(jié)作用可能與核纖層蛋白 、 核孔復(fù)合體蛋白的磷酸化與去磷酸化修飾有關(guān) 。 核孔復(fù)合體的功能 核孔復(fù)合體物質(zhì)運(yùn)輸功能示意圖 ?通過(guò)核孔復(fù)合體的被動(dòng)擴(kuò)散 ?通過(guò)核孔復(fù)合體的主動(dòng)運(yùn)輸 ?親核蛋白與核定位信號(hào) ?親核蛋白入核轉(zhuǎn)運(yùn)的步驟