【文章內(nèi)容簡介】 小染色體 （ minichromosome） 分析與電鏡觀察 核小體結(jié)構(gòu) 要點 ◆ 每個核小體單位包括 200bp左右的 DNA超螺旋和一個組蛋白八聚體及一 個分子 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 。 包括組蛋白 H1和 166bp DNA的核小體結(jié)構(gòu)又稱染色質(zhì)小體 。 ◆ 兩個相鄰核小體之間以連接 DNA 相連 ， 典型長度 60bp， 不同物種變化值 為 0～ 80bp ◆ 組蛋白與 DNA之間的相互作用主要是結(jié)構(gòu)性的 ， 基本不依賴于核苷酸的 特異序列 ， 實驗表明 ， 核小體具有自組裝 （ selfassemble） 的性質(zhì) ◆ 核小體沿 DNA的 定位 受不同因素的影響 ， 進(jìn)而通過核小體相位改變影響 基因表達(dá) 三、染色質(zhì)包裝的結(jié)構(gòu)模型 ?染色質(zhì)包裝的多級螺旋模型 (multiple coiling model) ● 染色體的骨架 放射環(huán)結(jié)構(gòu)模型 (scaffold radial loop structure model) ● 染色體包裝的不同組織水平 染色質(zhì)包裝的多級螺旋模型 ◆ 一級結(jié)構(gòu)：核小體 ◆ 二級結(jié)構(gòu)： 螺線管 (solenoid) ◆ 三級結(jié)構(gòu)：超螺線管 (supersolenoid) ◆ 四級結(jié)構(gòu)：染色單體 （ chromatid） 壓縮 7倍 壓縮 6倍 壓縮 40倍 壓縮 5倍 DNA———→ 核小體 ———→ 螺線管 ———→ 超螺線管 ———→ 染色單體 8400倍 染色體的骨架 放射環(huán)結(jié)構(gòu)模型 ◆ 非組蛋白構(gòu)成的 染色體骨架 (chromsomal scaffold), 由骨架伸出的無數(shù)的 DNA側(cè)環(huán) 。 ◆ 30nm的染色線折疊成環(huán) , 沿染色體縱軸 , 由中央向四周伸出 ,構(gòu)成放射環(huán) 。 ◆ 由螺線管形成 DNA復(fù)制環(huán) ,每 18個復(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)。微帶是染色體高級結(jié)構(gòu)的單位 ,大約 106個微帶沿縱軸構(gòu)建成子染色體。 四、常染色質(zhì)和異染色質(zhì) ?常染色質(zhì) (euchromatin) ?異染色質(zhì) (heterochromatin)： 常染色質(zhì) (euchromatin) ◆ 概念：指間期核內(nèi)染色質(zhì)纖維折疊壓縮程度低 , 處于伸展?fàn)顟B(tài) （ 典型包裝率 750倍 ） , 用堿性染料染色時著色淺的那些染色質(zhì) 。 ◆ DNA包裝比約為 1 000～ 2 000分之一 ◆ 單一序列 DNA 和中度重復(fù)序列 DNA(如組蛋白基因和 tRNA基因 ) ◆ 并非所有基因都具有轉(zhuǎn)錄活性 ,常染色質(zhì)狀態(tài)只是基因轉(zhuǎn)錄的必要條件而非充分條件 異染色質(zhì) (heterochromatin) ◆ 概念：指間期細(xì)胞核中 , 折疊壓縮程度高 , 處于聚縮狀態(tài) ， 用堿性染料染色時著色較深的染色質(zhì)組分 。 ◆ 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 ， 在整個細(xì)胞周期均處于聚縮狀態(tài) ， 形成多個染色中心 ? 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 由相對簡單 、 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。 兼性異染色質(zhì) ? 在某些細(xì)胞類型或一定的發(fā)育階段 , 原來的 常染色質(zhì)聚縮 , 并喪失基因轉(zhuǎn)錄活性 , 變?yōu)楫? 染色質(zhì) 。 如 X染色體隨機(jī)失活 ? 異染色質(zhì)化可能是關(guān)閉基因活性的一種途徑 第三節(jié) 染色體 1 中期染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu) 2 染色體 DNA的 三種功能元件 （ functional elements） 3 核型與染色體顯帶 4 巨大染色體 （ giant chromosome） 中期染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu) ?中期染色體的典型 形態(tài) ?類型 ?染色體的主要結(jié)構(gòu) 類型 ?中著絲粒染色體 (metacentric chromosome) ? 近 中 著 絲 粒 染 色 體 (submetacentric chromosome) ? 近 端 著 絲 粒 染 色 體 (subtelocentric chromosome) ?端著絲粒染色體 (telocentric chromosome)。 根據(jù)著絲粒位置進(jìn)行的染色體分類 著絲粒位置 染色體符號 著絲粒比 ① 著絲粒指數(shù) 中著絲粒 近中著絲粒 近端著絲粒 端著絲粒 m sm st t ～ ～ ～ ～ 00 ～ ～ ～ ～ ① 長臂長度／短臂長度 。 ② 短臂長度／染色體總長度 (根據(jù) Levan等 ,1964。 Green等 ,1980) 染色體的主要結(jié)構(gòu) ◆ 著絲粒 (centromere)與著絲點 (動粒 ， kiochore) ◆ 次縊痕 (secondary constriction) ◆ 核仁組織區(qū) (nucleolar anizing region,NOR) NOR是 rRNA基因所在部位（ 5SrRNA基因除外），與間期細(xì)胞核形成有關(guān)。位于次縊痕部位，但并非所有次縊痕都為 NOR。 ◆隨體 (satellite) ◆ 端粒 (telomere) 維持染色體的完整性和個體性，與染色體在核內(nèi)的空間排布及減數(shù)分裂時同源染色體配對有關(guān)。 ? 端粒（ telomere）：由高度重復(fù)的短序列組成。 ? 作用： 。 用。 DNA每復(fù)制一次端粒減少 50~100bp。 著絲粒 與著絲點 (動粒 ) ?（ 著絲點 ） 動粒結(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 。 ?CENPB盒與動粒蛋白 ?配對結(jié)構(gòu)域 (pairing domain)： 代表中期姐妹染色單體相互作用的位點。 ? 內(nèi) 部 著 絲 粒 蛋 白 INCENP(inner centromere protein) ?染色單體連接蛋白 clips(chromatid linking proteins) 三種結(jié)構(gòu)域的整合功能，確保了細(xì)胞在有絲分裂中染色體與紡錘體整合，發(fā)生有序的染色體分離。 染色體 DNA的 三種功能元件 （ functional elements）