為什么核小體既是染色的結(jié)構(gòu)單元,也是染色體的功能單元?
- 教育綜合
- 2022-05-25 12:58:38
生物化學(xué)核小體由什么組成,如何形成
DNA和組蛋白;人們接著用化學(xué)交聯(lián)、高鹽分離組蛋白,以及X衍射等方法進(jìn)一步研究組蛋白多聚體的結(jié)構(gòu)、排列以及怎樣和DNA結(jié)合的,從而建立了核小體模型。
1984年Klug和Butler進(jìn)行了修正。核小體的構(gòu)造可表示:每一個核小體結(jié)合的DNA總量為200bp左右,一般在150~250變化范圍輕微消解染色質(zhì)而得知的。連接兩個核小體的連接DNA是最容易受到這種酶的作用,因此微球菌核酸酶在連接DNA處被切斷。
此時每個重復(fù)單位的DNA長約200bp,而且是和五種組蛋白相結(jié)合,保持著核小體的結(jié)構(gòu)。也就是“繩珠”結(jié)構(gòu)的繩被切斷,剩下一個一個的“珠”。
臨床意義:
抗核小體抗體比抗dsDNA抗體、抗組蛋白抗體更早出現(xiàn)于系統(tǒng)性紅斑狼瘡的早期,并且特異性較高。陽性率為50-90%,特異性>98%。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1.75圈,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(shí)驗(yàn)表明,核小體具有自組裝的性質(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)。
染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位是 什么 ,主要由DNA和什么構(gòu)成?
核小體是染色質(zhì)組裝的基本結(jié)構(gòu)單位,由DNA與組蛋白組裝成核小體。
染色質(zhì)是指間期細(xì)胞核內(nèi)由DNA、組蛋白、非組蛋白及少量RNA組成的線性復(fù)合結(jié)構(gòu),是間期細(xì)胞遺傳物質(zhì)存在的形式。染色體是指細(xì)胞在有絲分裂或減數(shù)分裂的特定階段,由染色質(zhì)聚縮而成的棒狀結(jié)構(gòu)。
實(shí)際上,二者之間的區(qū)別主要并不在于化學(xué)組成上的差異,而在于包裝程度不同,反映了它們在細(xì)胞周期不同的功能階段中所處的不同的結(jié)構(gòu)狀態(tài)。在真核細(xì)胞的細(xì)胞周期中,大部分時間是以染色質(zhì)的形態(tài)而存在的。
通過分離胸腺、肝或其他組織細(xì)胞的核,用去垢劑處理后再離心收集染色質(zhì)進(jìn)行生化分析,確定染色質(zhì)的主要成分是DNA和組蛋白,還有非組蛋白及少量RNA。
大鼠肝細(xì)胞染色質(zhì)常被當(dāng)作染色質(zhì)成分分析模型,其中組蛋白與DNA含量之比近于1:1,非組蛋白與DNA之比是0.6:1,RNA與DNA之比為0.1:1。DNA與組蛋白是染色質(zhì)的穩(wěn)定成分,非組蛋白與RNA的含量則隨細(xì)胞生理狀態(tài)不同而變化。
擴(kuò)展資料:
凡是具有細(xì)胞形態(tài)的生物其遺傳物質(zhì)都是DNA,只有少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。在真核細(xì)胞中,每條未復(fù)制的染色體包含一條縱向貫穿的DNA分子。狹義而言,某一生物的細(xì)胞中儲存于單倍染色體組中的總遺傳信息,組成該生物的基因組。真核生物基因組DNA的含量比原核生物高得多。
能識別特異的DNA序列,識別信息來源于DNA核苷酸序列本身,識別位點(diǎn)存在于DNA雙螺旋的大溝部分,識別與結(jié)合靠氫鍵和離子鍵。
在不同的基因組之間,這些非組蛋白所識別的DNA序列在進(jìn)化上是保守的。這類序列特異性DNA結(jié)合蛋白具有一個共同特征,即形成與DNA結(jié)合的螺旋區(qū)并具有蛋白二聚化的能力。
雖然與DNA特異序列結(jié)合的蛋白質(zhì)在每一個真核細(xì)胞中只有10 000個分子左右,約占細(xì)胞總蛋白的1/50 000,但具有多方面的重要功能,包括基因表達(dá)的調(diào)控和染色質(zhì)高級結(jié)構(gòu)的形成。如幫助DNA分子折疊,以形成不同的結(jié)構(gòu)域;協(xié)助啟動DNA復(fù)制,控制基因轉(zhuǎn)錄,調(diào)節(jié)基因表達(dá)等。
參考資料來源:百度百科——染色質(zhì)
有什么證據(jù)說明染色體可能是由核小體組成的
核小體是染色體的基本結(jié)構(gòu)單位,呈珠狀結(jié)構(gòu),由160~200bp的DNA鏈纏繞在組蛋白八聚體分子的一個核心上。由DNA和組蛋白(histone)構(gòu)成,是染色質(zhì)(染色體)的基本結(jié)構(gòu)單位。核小體通過DNA連接形成染色質(zhì)的一級結(jié)構(gòu); 由幾種組蛋白:H1(H5)、H2A、H2B、H3和H4組成,每一種組蛋白各二個分子,形成一個組蛋白八聚體,約200 bp的DNA分子盤繞在組蛋白八聚體構(gòu)成的核心結(jié)構(gòu)外面,形成了一個核小體。這時染色質(zhì)的壓縮包裝比(packing ratio)為6左右,即DNA由伸展?fàn)顟B(tài)壓縮了近6倍。200 bpDNA為平均長度;不同組織、不同類型的細(xì)胞,以及同一細(xì)胞里染色體的不同區(qū)段中,核小體是如何組成染色質(zhì)的?
答:核小體是染色質(zhì)(體)的基本結(jié)構(gòu)單位,由DNA和組蛋白(histone)構(gòu)成。由4種組蛋白H2A、H2B、H3和H4,每一種組蛋白各二個分子,形成一個組蛋白八聚體,約200bp的DNA分子盤繞在組蛋白八聚體構(gòu)成的核心結(jié)構(gòu)外面,形成了一個核小體。核小體的形狀類似一個扁平的碟子或一個圓柱體,直徑為11nm,高6nm。染色質(zhì)就是由一連串的核小體所組成。當(dāng)一連串核小體呈螺旋狀排列構(gòu)成纖絲狀時,DNA的壓縮包裝比約為40。纖絲本身再進(jìn)一步壓縮后,成為常染色質(zhì)的狀態(tài)時,DNA的壓縮包裝比約為1000。有絲分裂時染色質(zhì)進(jìn)一步壓縮為染色體,壓縮包裝比高達(dá)10000,即只有伸展?fàn)顟B(tài)時長度的萬分之一。見圖。
染色體是由什么組成
染色體的主要化學(xué)成份是脫氧核糖核酸(DNA)和5種稱為組蛋白的蛋白質(zhì)。核小體是染色體結(jié)構(gòu)的最基本單位,核小體的核心是由4種組蛋白(H2A、H2B、H3和H4)各兩個分子構(gòu)成的扁球狀8聚體。
DNA分子具有典型的雙螺旋結(jié)構(gòu),一個DNA分子就像是一條長長的雙螺旋的飄帶,一條染色體有一個DNA分子,DNA雙螺旋依次在每個組蛋白8聚體分子的表面盤繞約1.75圈,其長度相當(dāng)于140個堿基對,組蛋白8聚體與其表面上盤繞的DNA分子共同構(gòu)成核。
一個染色體組中沒有基因,原因如下:
1,染色體組是細(xì)胞中的一組非同源染色體。
2,這些非同源染色體構(gòu)成了一個染色體組。
3,非同源染色體是指形態(tài)大小都不相同的。
4,每個染色體上帶有不用的基因。
擴(kuò)展資料:
在無性繁殖物種中,生物體內(nèi)所有細(xì)胞的染色體數(shù)目都一樣;而在有性繁殖大部分物種中,生物體的體細(xì)胞染色體成對分布,含有兩個染色體組。
性細(xì)胞如精子、卵子等是單倍體,染色體數(shù)目只是體細(xì)胞的一半。哺乳動物雄性個體細(xì)胞的性染色體對為XY,雌性則為XX。鳥類、兩棲類、爬行類和某些昆蟲的性染色體與哺乳動物不同:雄性個體的是ZZ,雌性個體為ZW。
對于染色體組的表示,現(xiàn)已提出幾種方法。例如,染色體的數(shù)目是以n、2n分別表示配子和合子的染色體數(shù)目,以x表示基數(shù),以b表示原始基數(shù),以2x、3x、4x、……表示多倍性,以2x 1、2x-1、……等等表示非整惰性,以1、2、3、……等編號表示各個染色體。
參考資料來源:百度百科——染色體