核小体课件
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核小体名词解释
核小体名词解释核小体是细胞结构的重要组成部分，它是带有核膜的细小空间，它为细胞内的各种生物反应提供营养和环境。
核小体的形状、容积、数量和结构都有严格的规律，它与细胞的生长、发育和死亡有密切关系。
核小体与细胞结构相关，其形状和大小有决定性的作用。
有三种主要的核小体形状，分别是圆柱体、盘状体和六角体。
圆柱体小体是最普遍的，其主要功能是负责调节细胞的生命活动。
圆柱体小体主要由基因，染色质，以及糖原和蛋白质等组成。
盘状体小体主要由脂类，磷脂酰胆碱，细胞外物质等组成，它是由细胞外液中的胆碱、糖原、蛋白质、核酸、细胞膜、纤维素等组成的物质组成的。
它是细胞关键性过程的必要因素，包括细胞合成、降解等活动。
六角体小体可分为两个枝，分别是核孔核小体和叶绿体核小体。
其功能主要是用于合成氨基酸和蛋白质，为细胞提供能量和物质代谢。
此外，还有一种名为多体小体的细胞组织，由多个核小体组成。
多体小体主要由转录因子，RNA复制因子，修饰因子等蛋白质构成，它们参与影响基因表达的各种活动。
同时，多体核小体也与细胞凋亡有关，它可以调节细胞凋亡反应。
此外，核小体的数量也可以改变，也就是核小体的分裂，可以影响细胞的增殖和分化。
核小体分裂有三种模式，分别是有丝分裂，多倍体分裂和碳酸钙分裂。
有丝分裂的主要功能是用来更新和再生染色体，它是一种受控的分裂过程，在这种过程中，染色体可以进行有序拆分，并保持它们的结构完整性。
多倍体分裂是一个有序的细胞增殖过程，细胞核可以在较短的时间内出现多个新的完整的染色体。
而碳酸钙分裂则是一种有序的核小体分裂，它的主要功能是增加细胞种类及其功能。
综上所述，核小体是细胞中重要的一部分，它具有多种形态和体积，其形状、容积、数量及结构都是细胞生长、发育和死亡的关键因素。
另外，核小体的分裂还可以对细胞的增殖和分化产生重要影响。
未来，我们将对核小体进行更深入的研究，以期更好地了解细胞的结构和功能，并有效地利用它们来改善和治疗疾病。
核小体结构
一、核小体的基本结构核小体是真核染色质最基本的重复结构单元，除了成熟的精子之外。
它们是真核DNA 最小的打包结构，细胞核内染色体最基本的结构，在控制基因表达方面有着很重要的作用。
它们大概由146个DNA的碱基对以及四对被称为组蛋白的蛋白质组成，当用电子显微镜观察的时候，它们就好像是成串DNA上的水珠。
Don、Ada Olins以及Roger Kornberg在1974年提出的核小体假设是了解真核状态基因表达的一个范例。
组成核小体的蛋白被称为组蛋白H2A, H2B, H3和H4，它们是组成核小体的核心结构，环绕着它们DNA被包裹起来，而组蛋白H1位于核小体的底部，与核小体DNA和连接DNA相互衔接的地方，并沿着DNA延伸到衔接的部位。
通过电子显微镜观察破裂的间期细胞流出的染色质,可以看到染色质纤维呈非连续性颗粒状,就像一条细线上串联着许多有一定间隔的小珠,这些小珠状颗粒被称之谓核小体。
通过酶学方法及对颗粒成分的化学分析，核小体的面目才得以展现。
用一种能使DNA降解的小球菌核酶(micro coccal nuclease)处理提取的染色质,可以得到单个的核小体颗粒.也就是说,这种核酸内切酶将颗粒之间的细线──"裸露"的DNA切断了.在一定酶切条件下,颗粒中所包含的DNA长度总是稳定在200bp左右.DNA片段大小通过凝胶电泳很容易鉴定出来.对染色质进行部分酶解处理,使之产生一系列不同长度的DNA片段,结果发现这些片段之间有一个共同的"阶差",而此"阶差"值恰好等于单个核小体的DNA片段大小,即200nbp左右。
从上述结果不难看出,每个核小体中包含200bp左右DNA片段.以密度梯度离心法制备核小体单体,对其中的蛋白质进行化学分析得知:每一个单体中含有H2A、H2B、H3和H4各二分子(它们构成一个八聚体),H1一分子.而从核小体多聚体、三聚体、四聚体等)获得的分析结果是:相邻多聚体之间的DNA"阶差"等于核小体单体中的DNA长度(200bp左右),且多聚体分子量总是单体分子量的整倍数.通过对多种真核染色体的研究都验证了这一事实,从而得出了核小体是染色体的基本结构单位的结论.核小体重复单位是在所有真核生物中具有普遍意义的染色体基本结构,不同生物(或同种生物的不同细胞)的核小体,其DNA片段长度的有所差别,一种细胞通常有特定的平均值,一般为180--200bp.每一核小体所含的DNA与组蛋白的量大致相等.二、核小体的功能染色体的包装实际上是指细胞核DNA在双螺旋基础上的进一步结构变化,巨大的DNA 链要包装成染色体需经多层次的结构变化才能实现.这些结构变化总的看是更高层次的超螺旋形成.上面讨论的核小体,可视为染色体DNA的一级包装,即由直径2nm的DNA双螺旋链绕组蛋白形成直径11nm的核小体"串珠"结构.若以每碱基对沿螺旋中轴上升距离为0.34nm 计,200bpDNA(一个核小体的DNA片段)的伸展长度为68nm,形成核小体后仅为11nm(核小体直径),其长度压缩了6-7倍.在低离子强度和去H1组蛋白的条件下,电镜下可清晰地看到染色体一级包装的核小体纤维。
微生物课件第三章第二节真核微生物
一些裂殖酵母含葡聚糖 和较多几丁质 ；
点滴酵母和荚膜内孢霉(Endomyces capsulata) 以葡聚糖为主，只含少量甘露聚糖。
2）丝状真菌的细胞壁 以粗糙脉孢菌为例
最外层由β- 1, 3 和β- 1, 6 葡聚糖组成 中间是糖蛋白组成的粗糙网和蛋白质层 最里层是几丁质微纤维丝组成的壁
粗糙脉孢菌菌丝的细胞壁构造
第二节 真核微生物 （eukaryote）
真核生物（eukaryote）：凡是细胞核具有核 膜、能进行有丝分裂、细胞质中存在线粒体或 同时存在叶绿素等细胞器的生物。
真核微生物的种类
真菌（fungi）
单细胞真菌：酵母菌 丝状真菌：霉菌 大型子实体真菌：蕈菌
粘菌（Myxomycota） 假菌（Chromista） 显微藻类（algae） 原生动物（protozoa） 地衣（lichen）
酵母细胞壁与子囊壁的水解：蜗牛消化酶（玛瑙螺的胃液）
β-1, 3 葡聚糖，链状，含量高 葡聚糖
β- 1, 6 葡聚糖，分支，含量低 甘露聚糖是甘露糖α- 1, 6 相连的分支聚合物。
蛋白夹在两者之间，少数结构蛋白，多数是酶，如： 葡聚糖酶、甘露聚糖酶、蔗糖酶、碱性磷酯酶等。
不同种、属酵母菌细胞壁差异较大，且并非各种 酵母都含有甘露聚糖
中间丝: 中间纤维
微管功能：支持和运输，细胞分裂时的纺锤体、鞭毛和纤毛。 微丝功能：提供ATP，发生收缩。 中间丝功能：支持和运动。
以
细
细胞骨架作用
胞 核
为
中
心
向
外
放
射
状
微
管
2、内质网和核糖体 内质网（endoplasmic reticulum）：脂质双分子层，内
点滴酵母和荚膜内孢霉(Endomyces capsulata) 以葡聚糖为主，只含少量甘露聚糖。
2）丝状真菌的细胞壁 以粗糙脉孢菌为例
最外层由β- 1, 3 和β- 1, 6 葡聚糖组成 中间是糖蛋白组成的粗糙网和蛋白质层 最里层是几丁质微纤维丝组成的壁
粗糙脉孢菌菌丝的细胞壁构造
第二节 真核微生物 （eukaryote）
真核生物（eukaryote）：凡是细胞核具有核 膜、能进行有丝分裂、细胞质中存在线粒体或 同时存在叶绿素等细胞器的生物。
真核微生物的种类
真菌（fungi）
单细胞真菌：酵母菌 丝状真菌：霉菌 大型子实体真菌：蕈菌
粘菌（Myxomycota） 假菌（Chromista） 显微藻类（algae） 原生动物（protozoa） 地衣（lichen）
酵母细胞壁与子囊壁的水解：蜗牛消化酶（玛瑙螺的胃液）
β-1, 3 葡聚糖，链状，含量高 葡聚糖
β- 1, 6 葡聚糖，分支，含量低 甘露聚糖是甘露糖α- 1, 6 相连的分支聚合物。
蛋白夹在两者之间，少数结构蛋白，多数是酶，如： 葡聚糖酶、甘露聚糖酶、蔗糖酶、碱性磷酯酶等。
不同种、属酵母菌细胞壁差异较大，且并非各种 酵母都含有甘露聚糖
中间丝: 中间纤维
微管功能：支持和运输，细胞分裂时的纺锤体、鞭毛和纤毛。 微丝功能：提供ATP，发生收缩。 中间丝功能：支持和运动。
以
细
细胞骨架作用
胞 核
为
中
心
向
外
放
射
状
微
管
2、内质网和核糖体 内质网（endoplasmic reticulum）：脂质双分子层，内
细胞生物学课件(共137张PPT)
DNA存在细胞核和线粒体内，携带和传递遗传信息， 决定细胞和个体的基因型（gene type)。
RNA存在于细胞质和细胞核内，参入细胞内DNA 遗传信息的表达。
病毒中，RNA也可作为遗传信息的载体。
Section 1 DNA的结构与功能
一、DNA的一级结构
4种核苷酸的连接及排列顺序 四种脱氧核糖核苷酸分别表示为：
(6)核小体沿DNA的定位受不同因素的影响，进 而通过核小体相位改变影响基因表达 。
核小体的性质及结构要点示意图（引自等）
在用微球菌核酸酶降解染色质时，反应早期可得到166bp的片段，但不稳定；进一步降解则得到146bp片段，
比较稳定。推测可能原因是失去H1后，DNA两端各有10bp的DNA，易被核酸酶作用而降解。
Chromatin Packing
Chromatin Packing
Section 3 基因与基因组
• 基因：表达一种蛋白质或功能RNA的基 本单位。
• 基因组：是指某种生物所包含的全套基
因。
人类基因组的C值在3＊109 bp ； 病毒含 103~105bp；细菌含105~107bp；
基因与蛋白质
（１）铺展染色质的电镜观察
Isolated from interphase nucleus: 30nm thick Chromatin unpacked, show the nuclesome
(2)用非特异性微球菌核酸酶消化染色质,部分酶解片
段检测结果
（３）应用X射线衍射、中子散射和电镜三维重建 技术研究染色质结晶颗粒
五、分子及细胞生物学研究技术
基因组的维持
真核基因组的结构
染色质结构及其调控 DNA的复制 、修复和转座
1
RNA存在于细胞质和细胞核内，参入细胞内DNA 遗传信息的表达。
病毒中，RNA也可作为遗传信息的载体。
Section 1 DNA的结构与功能
一、DNA的一级结构
4种核苷酸的连接及排列顺序 四种脱氧核糖核苷酸分别表示为：
(6)核小体沿DNA的定位受不同因素的影响，进 而通过核小体相位改变影响基因表达 。
核小体的性质及结构要点示意图（引自等）
在用微球菌核酸酶降解染色质时，反应早期可得到166bp的片段，但不稳定；进一步降解则得到146bp片段，
比较稳定。推测可能原因是失去H1后，DNA两端各有10bp的DNA，易被核酸酶作用而降解。
Chromatin Packing
Chromatin Packing
Section 3 基因与基因组
• 基因：表达一种蛋白质或功能RNA的基 本单位。
• 基因组：是指某种生物所包含的全套基
因。
人类基因组的C值在3＊109 bp ； 病毒含 103~105bp；细菌含105~107bp；
基因与蛋白质
（１）铺展染色质的电镜观察
Isolated from interphase nucleus: 30nm thick Chromatin unpacked, show the nuclesome
(2)用非特异性微球菌核酸酶消化染色质,部分酶解片
段检测结果
（３）应用X射线衍射、中子散射和电镜三维重建 技术研究染色质结晶颗粒
五、分子及细胞生物学研究技术
基因组的维持
真核基因组的结构
染色质结构及其调控 DNA的复制 、修复和转座
1
19第十九章 核小体
19.2 The nucleosome is the subunit of all chromatin
Figure 19.2 Individual nucleosomes are released by digestion of chromatin with micrococcal nuclease. The bar is 100 nm. Photograph kindly provided by Pierre Chahe subunit of all chromatin
Figure 19.1 Chromatin spilling out of lysed nuclei consists of a compactly organized series of particles. The bar is 100 nm. Photograph kindly provided by Pierre Chambon.
19.4 DNA structure varies on the nucleosomal surface
Figure 19.12 Sites for nicking lie at regular intervals along core DNA, as seen in a DNAase I digest of nuclei. Photograph kindly provided by Leonard Lutter.
19.1 Introduction
Figure 18.9 The sister chromatids of a mitotic pair each consist of a fiber (~30 nm in diameter) compactly folded into the chromosome. Photograph kindly provided by E. J. DuPraw.
细胞的核小体与副核小体
超分辨显微镜
突破光学显微镜的分辨率 极限，能够观察到核小体 和副核小体的超微结构。
分子生物学方法检测表达水平
RT-PCR
通过逆转录和聚合酶链式 反应检测特定基因的 mRNA表达水平。
免疫荧光染色
利用特异性抗体对核小体 和副核小体进行染色，观 察其在细胞内的定位和表 达情况。
Western Blot
成核小体的核心部分。
核小体之间通过连接DNA相连，形成串珠状的染色质纤维。
03
在染色体中定位和功能
01
核小体在染色体中呈线性排列，是构成染色体的基 本单位。
02
核小体通过其特殊的结构和组成，在染色体复制、 转录和修复等过程中发挥重要作用。
03
核小体的定位和排列方式对于维持染色体的稳定性 和完整性具有重要意义。
调控机制
这些酶类通过催化特定的化学反应，如组蛋白乙酰化、去乙酰化、磷酸化等，调控核小体和副核小体的组装和去 组装过程。
组装过程中能量消耗问题
能量来源
ATP水解提供能量，驱动染色质重塑和核小体组装过程。
能量消耗
核小体和副核小体的组装需要消耗大量的能量，这是细胞代谢的重要部分。
异常组装导致疾病发生
异常组装类型
相互转化。
03
核小体与副核小体组装过程
组装起始信号和分子机制
组装起始信号
DNA复制或转录过程中产生的特定信号 ，如组蛋白修饰、DNA甲基化等。
VS
分子机制
通过特定的蛋白质-蛋白质、蛋白质DNA相互作用，形成有序的核小体和副 核小体结构。
关键酶类及其调控机制
关键酶类
如组蛋白乙酰转移酶、组蛋白去乙酰化酶、ATP依赖的染色质重塑复合物等。
核小体课件
详细描述
除了遗传性疾病和肿瘤，核小体的结构和功能异常也可能与其他疾病的发生和发展有关。例如，某些神经系统疾 病、心血管疾病和代谢性疾病等可能与核小体的结构和功能异常有关。然而，这方面的研究尚处于起步阶段，需 要进一步深入探讨。
05 核小体的研究方法
生物化学方法
染色质免疫沉淀（ChIP）
通过与特定抗体结合，对染色质中的蛋白质或DNA进行富集和检测，以研究核小 体和其他染色质结构的组成和功能。
基因翻译
核小体与mRNA稳定性
核小体的位置和结构可以影响mRNA的稳定性，从而影响蛋白质 的翻译效率。
核小体与翻译调控
核小体可以与翻译相关的蛋白质相互作用，调控翻译的效率和起始 位置。
核小体与蛋白质折叠
核小体中的组蛋白可以影响新生肽链的折叠和稳定性，从而影响蛋 白质的结构和功能。
基因表达调控
染色质重塑
研发的潜在靶点。
药物筛选
02
利用核小体的结构和功能，可以筛选出具有特定活性或作用机
制的药物分子。
药物优化
03
通过深入研究核小体的功能和调控机制，可以对现有药物进行
优化和改进，提高疗效和降低副作用。
疾病治疗
1 2 3
肿瘤治疗
核小体的异常与肿瘤的发生和发展密切相关，通 过调节核小体的功能，有望为肿瘤治疗提供新的 策略。
合成步骤
核小体的合成包括DNA的 复制和组蛋白的合成两个 步骤，其中DNA的复制是 核小体合成的关键步骤。
组装过程
组装机制
核小体的组装是通过组蛋白的相 互作用实现的，组蛋白八聚体环 绕DNA形成中空的圆柱状结构。
组装顺序
在核小体组装过程中，先形成组蛋 白核心，再与DNA结合形成核小 体。
除了遗传性疾病和肿瘤，核小体的结构和功能异常也可能与其他疾病的发生和发展有关。例如，某些神经系统疾 病、心血管疾病和代谢性疾病等可能与核小体的结构和功能异常有关。然而，这方面的研究尚处于起步阶段，需 要进一步深入探讨。
05 核小体的研究方法
生物化学方法
染色质免疫沉淀（ChIP）
通过与特定抗体结合，对染色质中的蛋白质或DNA进行富集和检测，以研究核小 体和其他染色质结构的组成和功能。
基因翻译
核小体与mRNA稳定性
核小体的位置和结构可以影响mRNA的稳定性，从而影响蛋白质 的翻译效率。
核小体与翻译调控
核小体可以与翻译相关的蛋白质相互作用，调控翻译的效率和起始 位置。
核小体与蛋白质折叠
核小体中的组蛋白可以影响新生肽链的折叠和稳定性，从而影响蛋 白质的结构和功能。
基因表达调控
染色质重塑
研发的潜在靶点。
药物筛选
02
利用核小体的结构和功能，可以筛选出具有特定活性或作用机
制的药物分子。
药物优化
03
通过深入研究核小体的功能和调控机制，可以对现有药物进行
优化和改进，提高疗效和降低副作用。
疾病治疗
1 2 3
肿瘤治疗
核小体的异常与肿瘤的发生和发展密切相关，通 过调节核小体的功能，有望为肿瘤治疗提供新的 策略。
合成步骤
核小体的合成包括DNA的 复制和组蛋白的合成两个 步骤，其中DNA的复制是 核小体合成的关键步骤。
组装过程
组装机制
核小体的组装是通过组蛋白的相 互作用实现的，组蛋白八聚体环 绕DNA形成中空的圆柱状结构。
组装顺序
在核小体组装过程中，先形成组蛋 白核心，再与DNA结合形成核小 体。
第2章核酸的结构与功能ppt课件
Sanger测序原理
1.2.1.2 DNA的二级结构及其多态性
Watson和Crick在总结前人研究工作的基础上， 在1953年以立体化学上的最适构型建立了与 DNA X-射线衍射资料相符的分子模型—— DNA双螺旋结构模型。 它可在分子水平上 阐述遗传(基因复制)的基本特征。
⑴DNA双螺旋结构的主要依据
核酸根据核酸的化学组成和生物学功能，将核 酸分为：
核糖核酸（ribonucleic acid RNA）和
脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid DNA)
所有细胞都同时含有DNA和RNA两种核酸。病 毒只含一种核酸，DNA或RNA，故有DNA 病毒和RNA病毒之分。多数细菌病毒（噬菌 体）属DNA病毒，而植物和动物病毒多为 RNA病毒。
5’pApCpUpUpGpApApCpC3’ RNA
简化为： 5’pACTTGAACG3’ DNA
5’pACUUGAACG3’RNA
简写式的5`-末端均含有一个磷酸残基（与糖基 的C-5`位上的羟基相连），3`-末端含有一个 自由羟基（与糖基的C-3`位相连），若5`端 不写P，则表示5`-末端为自由羟基。
3.4nm 2.8nm 36° 33°
Z-DNA
Wang和Rich等在研究人工 合成的d（CGCGCG）单 晶的X-射线衍射图谱时， 发现这种六聚体的构象不 同于B-构象。
它是左手双螺旋，在主链 中各个磷酸根呈锯齿 （Zigzag）状排列，因此 称Z-构象。
B-DNA与Z-DNA的比较
比较内容
B-DNA
T 24.8
28 25.6 29.7 28.9 29.2 32.9
G 24.1 23.2 21.9 20.5 20.4 20.4 18.7
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物种
非洲粟酒裂 殖酵母 盘基网柄菌 秀丽隐杆线 虫 拟南芥 水稻(籼稻) 黑腹果蝇 河豚鱼 家蚕 非洲爪蟾 小鼠 人
基因组
11 Mb 47 Mb 100 Mb 120 Mb 74.8 Mb 180 Mb 400 Mb 0.45 Gb 2.9 Gb 2.5 Gb 3.3 Gb
基因数目
4824 7000 17123 26000 46022~55615 13601 30000 18510 70000 30000 ~25000
核小体（nucleosome）
1973年，Hewish和Burgoyun用内源核酸酶 消化细胞核，再从核中分离出DNA，结果发 现一系列DNA片段，它们相当于长约200bp 的一种基本单位的多聚体。 表明组蛋白有规律地结合在DNA上 1974年，M.Noll用外源核酸酶处理染色质， 然后进行电泳，测得前三个片段的长度分别 为205bp、405bp、605bp 暗示染色质可能以200 bp为一个单位
物种
MS2噬菌体 Qβ噬菌体 SV40 ΦX174 TMV HIV 腺病毒2 λ噬菌体 T4噬菌体 大肠杆菌 酿酒酵母
基因组 基因数目
3.6 kb 4.2 kb 5.2 kb 5.4 kb 6.4 kb 9.3 kb 35.9 kb 48.5 kb 169 kb 4.64 Mb 12.1 Mb 4 3 8 11 4 10 11 50 300 4288 6333
第四节 基因组和染色体
基因组( genome )：指一个细胞中遗传 物质的总量
原核基因组含有大量单一顺序（uniquesequences），仅有少量的重复顺序; 真核基 因组含少量单一顺序和大量重复顺序。 原核生物的细胞中除了主染色体以外，还含 有各种质粒和转座因子。 真核生物除了核染色体以外，还存在细胞器 DNA。
Olins 夫 妇 （ 1974 ） 和 Pierre Chambon 等 （1975）在电镜下观察到染色质的“绳珠”状 结构，小球的直径为100埃。“ν小体”“钮体”
1974年Kornberg和Thomas 用微球菌核酸酶 部分消化染色质，切断一部分200bp单位之间 的DNA，使其中含有单体、二聚体、三聚体 和四聚体等。然后经梯度离心将它们分开。 每一组再通过凝胶电泳证明其分子大小及纯 度。然后分别用电镜来观察各组的材料，结 果单体均为一个100埃的小体，二聚体则是两 个相联的小体，同样三聚体和四聚体分别由 三个小体和四个小体组成。 表明200 bp的核苷酸长度正好是一个“绳珠” 单位
Histones have an unusual amino acid composition in that they are extremely rich in the positively charged amino acids lysine and arginine Types of Histrones Type
relaxed plasmid（松弛型质粒）
A plasmid that replicates independently of the main bacterial chromosome and is present in 10-500 copies per cell.
二、真核生物的染色体和 基因组
A plasmid that only replicates along with the main bacterial chromosome and is present as a single copy, or at most several copies, per cell (1 - 3 copies)
In a symmetrical model for the nucleosome, the H32- H42 tetramer provides a kernel for the shape. One H2A-H2B dimer can be seen in the top view; the other is underneath.
H1 H2A H2B H3 H4
Lys/Arg Ratio
20.0 1.25 2.5 0.72 0.79
Location
Linker Core Core Core Core
The core histones share a common structural fold
Organization of the histone octamer
Histones are small, positively charged (basic) proteins
Five abundant histones are H1 (linker histone, 20 kd), H2A, H2B, H3 and H4 (core histones, 11-15 kd). The core histones share a common structural fold, called histone-fold domain The core histones each have an Nterminal “tail”, the sites of extensive modifications
Overlapping Genes
3．质粒(plasmid)
－独立于核基因组外的环状或线性的较小DNA分子 抗性质粒（Resistance （R）plasmids） 致育因子（Fertility （F）plasmids） Col质粒：编码大肠杆菌素（colicins）基因 降解质粒(degradative plasmids): 编码一种特 殊蛋白，可使宿主菌代谢特殊的分子，如甲 苯或水杨酸。 侵入性质粒(virulence plasmids): 如根癌农杆 菌(Agrobacterium tumefaciens)中发现的Ti质 粒
Proteins in chromosome
• Half of the molecular mass of eukaryotic chromosome is protein. • The majority of the associated proteins are small, basic proteins called histones. • Other proteins associated with the chromosome are referred to as non-histone proteins, including numerous DNA binding proteins that regulate the transcription, replication, repair and recombination of DNA.
HU
hup A.B ？
H
H2A ？ ？
IHF
him A.D. osZ bglY pilG firA ？
H1(H -NS) HLP1 P
1万
17KD单体 3KD亚基
2万 ？
？ 鱼精蛋白 (DNA 结 合 蛋白)
2、重叠基因(overlapping gene)
莲人在绿杨津 采 玉漱声歌新阙
采莲人在绿杨津，在绿杨津一阙新, 一阙新歌声漱玉，歌声漱玉采莲人。
一、原核生物的基因组
1、 原核生物基因组的结构特点 染色体分子质量小
E. coli：2.4×109 Da， 4639 Kb（1300
微米），闭合环状，类核的结构
由支架 (scafford）和 100个DNA环组成，每 个环长40 Kb，13 μm。 每 200bp有一个负超螺 旋
E.Coli 含有的各种DNA结合蛋白
蛋白 结构 α和β亚 基，每个 9KD 两个相同 亚基，各 28KD α ： 10.5KD； β：9.5KD 15KD亚基 功能 使DNA压缩、类核 凝聚，刺激复制， 和1HF有关 促使双链的互补、 复性 有助于att位点配对 重组 和 DNA 结 合 ， 与 DNA拓扑结构有关 ？ ？ 含量/每细 胞 4万个二聚 体 3万个二聚 体 ？ 相当于其核 蛋白 H2B 基因
一
1976 年 Burrell B. G., Air G. M. 和 Hutchison C. A.首先报告ФX174噬菌体含 有重叠基因。 1977年Sanger证实了重叠基因
对单链环状的噬菌体ΦX174进行了测序。 5386 nt, 11 基因， 3个转录单位，由3个启动 子（pA，pB，pD）启动。 ΦX174含有的5386nt最多能编码1795个氨基 酸，若每个氨基酸的平均分子量为110Da， 则总的蛋白质分子量为197,000Da，但实际 蛋白质总分子量却为262,000D。 将全部DNA顺序和蛋白质的氨基酸顺序进行 比较，发现了重叠基因。
根癌农杆菌中的Ti（tumor-inducing）质粒
根癌菌附着在植物细胞表面
Ti 质 粒
T－DNA整合进植物基因组后， T－DNA上的基因负 责编码细胞分裂素的产生、吲哚乙酸的产生合成和释 放新的植物代谢产物—根癌碱和农杆碱
Copies of plasmids
stringent plasmid（严紧型质粒）
Nucleosome
Nucleosome
H32-H42 八聚体 2×H2A-H2B 染色质小体 (～166bp) 核小体 (～200bp) DNA 连接区 (常为 32～34bp) DNA H1 166bp 20bp 146bp
核心颗粒
The nucleosome consists of approximately equal masses of DNA and histones (including H1). The predicted mass of the nucleosome is 262 kD.
1 Nucleosomes are the building blocks of chromosomes