细胞核与染色质.ppt

第十一章细胞核与染色质细胞核截面图细胞核的分布、形态、大小、数目细胞核与细胞质之间的界膜

功能：
核、质之间的天然选择屏障：核酸复制、转录和加工在核内，蛋白质翻译在细胞质中
调控核内外的物质交换和信息交流——核孔复合体

结构组分：
双层核膜、核孔复合体和核纤层一、核膜内层核膜(innernuclearmembrane),
外层核膜(outernuclearmembrane),
核周间隙(perinuclearspace),
外层核膜与内质网相通，常带有核糖体，
内核膜光滑，无核糖体，内贴核纤层，借助核纤层蛋白B受体(LaminBreceptor,LBR)等与核纤层连接，
内外膜平行，融合处形成核孔(nuclearpore),核孔处镶嵌着核孔复合体（nuclearporecomplex,NPC）（二）核膜的崩解和组装—组装二、核孔复合体(NuclearPoreComplex，NPC)1949-1950年，Callan和Tomlin发现，
一个典型的哺乳动物细胞核上约3000-4000个，
细胞核活动旺盛的细胞中核孔数目较多，反之较少，
在电镜下观察，核孔是呈圆形或八角形，现在一般认为其结构如fish-trap，
核质交换的双向、选择性、亲水通道。核孔复合体结构模型胞质面结构核质面结构：篮状复合体（二）组成成分NPC的功能特点核孔复合体的主动运输核输入Wild-type:T-antigeninnucleus亲核蛋白通过NPC的主动运输核输出三、核纤层(nuclearlamina)核纤层由核纤肽（lamin）构成，核纤肽是一类中间纤维，分为A、B、C三型。带NLS(核定位信号);
LaminA/C的表达：具有组织与发育时期的特异性；
LaminB：所有哺乳动物细胞均有表达。

功能：
1、结构支撑，保持核的形态与大小
2、调节基因表达，
3、调节DNA修复——LaminA
4、与细胞周期相关——解聚和重组装薄层网状结构的核纤层染色质:
指间期细胞核内由DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA组成的线性复合结构,是间期细胞遗传物质存在的形式。

染色体:
细胞在有丝分裂或减数分裂的特点阶段、由染色质聚缩而成的棒状结构。

染色质和染色体是在细胞周期不同阶段，可以互相转变的形态结构；化学组成相同、包装程度不同。DNA复制、转录和重组都是在染色质水平进行有些两栖类动物和植物具有比人更大的基因组！
总体上，生物越复杂，基因组越大，但有例外。1.蛋白质编码序列：主要为非重复的单一DNA序列，一般1个拷贝。
2.编码rRNA、tRNA,组蛋白的串联重复序列，一般有20-300个拷贝。
3.含有重复序列的DNA：
简单序列DNA
散在重复序列：转座子、反转（录）座子等。
4.高度重复DNA序列：大于105个拷贝
卫星DNA(SatelliteDNA)/小卫星DNA/微卫星DNA。
5.未分类的间隔DNA。二、染色质蛋白（二）非组蛋白(nonhistone)：序列特异性DNA结合蛋白的不同结构模式锌指模式
（Zincfingermotif）亮氨酸拉链模式
（Leucinezippermotif）螺旋-环-螺旋模式
（Helix-loop-helixmotif）高迁移率组蛋白盒
HMG(highmobilitygroup)boxmotif传统观点认为染色质是组蛋白包裹在DNA外面形成的纤维状结构。

1974，Kornberg根据染色质的酶切和电镜观察，发现核小体是染色质组装的基本结构单位，提出染色质结构的“串珠”模型。铺展染色质的电镜观察，经盐溶液处理后解聚的染色质呈现10nm串珠状结构；
用非特异性微球菌核酸酶消化染色质，部分酶解片段分析结果:200bp片段为单位；
X射线衍射等技术研究，发现核小体颗粒具有二分对称性（dyadsymmetry），核心组蛋白的构成是先形成含2个H3和2个H4的四聚体，然后再与两个H2A/H2B异二聚体结合形成八聚体，
SV40微小染色体分析：病毒DNA和宿主组蛋白可以自主组装成核小体。核小体的发现（二）核小体的结构四、染色质组装（一）染色质组装的过程一级结构：核小体(nucleosome)
二级结构：螺线管(solenoid)
三级结构：超螺线管(supersolenoid)
四级结构：染色单体(chromatid)

压缩7倍压缩6倍压缩40倍压缩5倍
DNA———→核小体———→螺线管———→超螺线管———→染色单体（三）染色质组装的放射环结构模型模型基因组结构和染色质组装一览图五、染色质类型组成型活性染色质
10%第三节染色质的复制与表达（自学）根据着丝粒位置进行的染色体分类图示（一）着丝粒与动粒
着丝粒:指中期染色单体相互联系在一起的特殊部位；
动粒:指主缢痕处两个染色单体外侧表层部位的特殊结构，它与仿锤