醫(yī)學(xué)]第三章遺傳的分子基礎(chǔ)(編輯修改稿)
2025-01-31 03:06 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 架走行 存在條件 A型 右手螺旋 11 變寬 平滑 體外脫水 B型 右手螺旋 10 2nm 平滑 隨機 DNA生理條件下 Z型 左手螺旋 12 變窄 鋸齒型 CG間隔排列區(qū)段 開環(huán)型結(jié)構(gòu) 共價閉合環(huán)型超螺旋結(jié)構(gòu) 在 DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上， DNA還可以形成三級結(jié)構(gòu)，即雙鏈開環(huán)型結(jié)構(gòu)和共價閉合環(huán)型超螺旋結(jié)構(gòu)。 ?大多數(shù)原核生物都是 共價閉合環(huán) 的 DNA結(jié)構(gòu)，簡稱 CCC分子 （ cavalently closed circle） 如病毒 DNA、噬菌體 DNA、細(xì)菌結(jié)構(gòu) DNA，葉綠體 DNA，線粒體 DNA。 ?真核生物染色體為線性分子，但 DNA均與蛋白質(zhì)結(jié)合。兩個結(jié)合點之間形成一個 Loop（環(huán)形）結(jié)構(gòu)，類似與閉合環(huán)結(jié)構(gòu)。同樣具有 超螺旋結(jié)構(gòu) 形式。 ? 超螺旋有方向性：左旋為正超螺旋，右旋為負(fù)超螺旋形式 ? 正超螺旋 ：兩股以右旋方向纏繞的螺旋，在外力往緊纏的方向捻轉(zhuǎn)時，會產(chǎn)生一個 左旋 的超螺旋，以解除外力捻轉(zhuǎn)造成的脅變。這樣形成的螺旋為正超螺旋。 ? 負(fù)超螺旋 ：兩股以右旋方向纏繞的螺旋在外力向松纏的方向捻轉(zhuǎn)時，產(chǎn)生一個 右旋 的超螺旋以解除外力捻轉(zhuǎn)造成的脅迫。這樣形成的超螺旋為負(fù)超螺旋。 ? 從病毒到高等生物， DNA在生物體內(nèi)均表現(xiàn) 負(fù)超螺旋形式。 負(fù)超螺旋是 DNA在復(fù)制過程中，在拓?fù)洚悩?gòu)酶的催化下產(chǎn)生的。 負(fù)超螺旋是 DNA復(fù)制、基因轉(zhuǎn)錄、重組表達(dá)、基因調(diào)控等生命活動所必需。 ? 在真核細(xì)胞中 DNA的負(fù)超螺旋主要是染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)造成。染色質(zhì)是 DNA與組蛋白的八聚體形式形成的核小體結(jié)構(gòu)。 DNA纏繞在組蛋白的八聚體外面。這種纏繞有利于 DNA向松纏方向的轉(zhuǎn)變。 染色體超螺旋線體模 DNA和組蛋白結(jié)合 ， 按一定規(guī)律組裝成有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的染色體 。 人類染色體 染色體結(jié)構(gòu)模型 一級結(jié)構(gòu)： 核小體 二級結(jié)構(gòu)： 螺線管 三級結(jié)構(gòu)： 蛋白質(zhì)骨架 （超螺線管 ) 四級結(jié)構(gòu)： 染色體 一級結(jié)構(gòu)：核小體 (nucleosome) 核小體 ： DNA與組蛋白構(gòu)成 ,H2B,H3,H4各兩分子構(gòu)成八聚體（核心組蛋白），DNA雙鏈纏繞形成 核心顆粒 DNA與組蛋白 H1結(jié)合，將各核心顆粒連接成串株樣結(jié)構(gòu)。 一級結(jié)構(gòu)： 核小體：核心顆粒 H2a、 H2b、 HH4各兩個分子組成的八聚體。 二級結(jié)構(gòu)：螺線管或螺線體 許多核小體形成的串珠樣結(jié)構(gòu)又進(jìn)一步盤曲成中空的直徑為 30nm 的染色質(zhì)纖維，稱為螺線管。 三級結(jié)構(gòu)：超螺線管 螺線管進(jìn)一步螺旋盤繞形成直徑次 400nm的圓筒狀結(jié)構(gòu)稱為超螺線管 (體 ) 四級結(jié)構(gòu)：染色體 超螺線管進(jìn)一步螺旋折疊形成直徑為 700nm的染色單體，即染色質(zhì)包裝的四級結(jié)構(gòu)。從 DNA到染色體經(jīng)過四級螺旋包裝共壓縮 8400倍 從 DNA到染色體 DNA長度壓縮 800010000倍 DNA 染色體 染色體的分子結(jié)構(gòu) DNA的復(fù)制 ?DNA的復(fù)制是遺傳信息傳遞的基礎(chǔ)，也是細(xì)胞分裂的基礎(chǔ)。 DNA的復(fù)制過程非常復(fù)雜。 過程大至如下： ?先由 DNA指導(dǎo)的 RNA聚合酶，識別復(fù)制的起始點，然后在解旋蛋白（ untwisting protein）的作用下，解開DNA的超螺旋結(jié)構(gòu)。 ?爾后，以 DNA為模板，在 RNA聚合酶的作用下，先合成小段 RNA ，作為引物。 半保留復(fù)制 Watson J. DNA半保留復(fù)制方式。 ①一端沿氫鍵逐漸斷開； ②以單鏈為模板，堿基互補 ③氫鍵結(jié)合，聚合酶等連接 ④形成新的互補鏈 ⑤形成了兩個新 DNA分子。 DNA的這種復(fù)制方式對保持生物遺傳的穩(wěn)定性是非常重要的。 多復(fù)制子復(fù)制 真核生物中，每條染色體中的 DNA復(fù)制是多起點的 多個復(fù)制起點共同控制一條染色體的復(fù)制。 復(fù)制速度快。 DNA合成的酶： DNA聚合酶 Ⅰ DNA聚合酶 Ⅱ DNA聚合酶 Ⅲ DNA聚合酶 Ⅲ 是活體細(xì)胞控制 DNA合成的酶 三種酶具 5’－ 3’核酸聚合酶功能，說明 DNA鏈只能沿 5’向 3’端延伸 按堿基配對的原則進(jìn)行配對復(fù)制， D
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