細胞生物學 筆記 2

1、第八章細胞核(nucleus)與染色體(chromosome)第一節(jié)核被膜與核孔復合體一、核被膜二、核孔復合體第二節(jié)染色質一、染色質是細胞生命活動的基礎二、染色質DNA三、染色質蛋白質四、染色質的基本結構單位——核小體五、染色質包裝的結構模型六、常染色質和異染色質第三節(jié)染色質結構與基因活化一、活性染色質和非活性染色質二、染色質的活化與基因激活第四節(jié)染色體一、中期染色體的形態(tài)結構二、染色體DNA的3種功能元件三、核型與染色體顯帶四、巨大染

2、色體（多線染色體和燈刷染色體）第五節(jié)核仁一、核仁的超微結構二、核仁的功能三、核仁周期四、亞核結構（核體）第六節(jié)核基質1、核被膜●結構組成●核被膜的功能●核被膜在細胞有絲分裂過程中有規(guī)律地解體與重建結構組成?外核膜（outernuclearmembrane），通常附有核糖體顆粒，且常常與糙面內質網(wǎng)（rER）相連，使核周隙與內質網(wǎng)腔彼此相通。?內核膜（innernuclearmembrane），表面光滑，無核糖體附著，但內表面附著有致密的核

3、纖層和特有蛋白質成分【如核纖層蛋白B受體（LBR）】?核纖層（nuclearlamina）?核周間隙（perinuclearspace）?核孔（nuclearpe）與孔膜區(qū)核被膜的功能?構成核、質之間的天然選擇性屏障?避免生命活動的彼此干擾?保護DNA不受細胞骨架運動所產(chǎn)生的機械力的損傷?核質之間的物質交換與信息交流核被膜在細胞在有絲分裂中有規(guī)律地解體與重建?新核膜來自舊核膜?核被膜的去組裝是非隨機的，具有區(qū)域特異性（domainspe

4、cific）。?以非洲爪蟾卵提取物為基礎的非細胞核裝配體系提供了實驗模型◆核被膜的解體與重建的動態(tài)變化受細胞周期調控因子的調節(jié)，調節(jié)作用可能與核纖層蛋白、核孔復合體蛋白的磷酸化與去磷酸化修飾有關。2、核孔復合體（nuclearpecomplexNPC）●結構模型●核孔復合體成份的研究●核孔復合體的功能：?結構模型?胞質環(huán)（cytoplasmicring），外環(huán)，環(huán)上有8條短纖維伸向胞質；?核質環(huán)（nuclearring），內環(huán)，環(huán)上也有

5、8根較長纖維（50－70nm）的纖維伸入核內，并在末端連接一個直徑60nm的小環(huán)（8個顆粒組成）——核籃；?輻（spoke）?柱狀亞單位（columnsubunit）位于核孔邊緣，連接內外環(huán)，支撐作用；?腔內亞單位(luminalsubunit)伸入核間腔；?環(huán)帶亞單位（annularsubunit）在柱狀亞單位之內，靠近NPC中心。?中央栓（centralplug）：中央顆粒，位于核孔中央。與物質運輸有關，又稱transpter。?核

6、孔復合體成份的研究核孔復合體主要由蛋白質構成，其總相對分子質量約為125106，推測可能含有100余種不同的多肽，共1000多個蛋白質分子。?gp210：結構性跨膜蛋白?p62：功能性的核孔復合體蛋白，具有兩個功能結構域gp210：結構性跨膜蛋白?介導核孔復合體與核被膜的連接，將核孔復合體錨定在“孔膜區(qū)”，從而為核孔復合體裝配提供一個起始位點；?在內、外核膜融合形成核孔中起重要作用；?在核孔復合體的核質交換功能活動中起一定作用。p62：

7、功能性的核孔復合體蛋白，具有兩個功能結構域?疏水性N端區(qū)：可能在核孔復合體功能活動中直接參與核質交換；?C端區(qū)：可能通過與其它核孔復合體蛋白相互作用，從而將p62分子穩(wěn)定到核孔復合體上，為其N端進行核質交換活動提供支持。2、染色體DNA?基因組（genome）?概念凡是具有細胞形態(tài)的所有生物其遺傳物質都是DNA。在真核細胞中，每條未復制的染色體包裝一條DNA分子；一個生物貯存在單倍染色體組中的總遺傳信息，稱為該生物的基因組。?基因組大小

8、通常隨物種的復雜性而增加?基因組中兩類遺傳信息：編碼序列和調控序列；?DNA分子一級結構具有多樣性?蛋白質編碼序列DNA?編碼rRNA、tRNA、snRNA和組蛋白的串聯(lián)重復DNA序列?含重復序列的DNA?簡單序列DNA；?散在重復序列?DNA轉座子，LRT反轉座子，非LRT反轉座子，假基因等；?非LRT反轉座子又分為：短散在元件和長散在元件；?高度重復DNA序列?衛(wèi)星DNA，主要分布在染色體著絲粒部位；?小衛(wèi)星DNA，又稱數(shù)量可變的的

9、串聯(lián)重復序列，常用于DNA指紋技術作個體鑒定；?微衛(wèi)星DNA重復單位序列最短，具高度多態(tài)性，在遺傳上高度保守，為重要的遺傳標志。?DNA二級結構具有多形性(polymphism)?三種構型DNA：?B型DNA（右手雙螺旋DNA）；活性最高的DNA構象；?A型DNA，B型DNA的重要變構形式，仍有活性；?Z型DNA，Z型DNA是左手螺旋，B型DNA的另一種變構形式，活性明顯降低?DNA構型的生物學意義?溝（特別是大溝）的特征在遺傳信息表達

10、過程中起關鍵作用基因表達調控蛋白都是通過其分子上特定的氨基酸側臉與溝中堿基對兩側潛在的氫原子供體（=NH）或受體（O和N）形成氫鍵而識別DNA遺傳信息的。?溝的寬窄及深淺影響調控蛋白對DNA信息的識別?三種構型的DNA處于動態(tài)轉變之中?DNA二級結構的變化與高級結構的變化是相互關聯(lián)的，這種變化在DNA復制與轉錄中具有重要的生物學意義。3、染色體蛋白質：負責DNA分子遺傳信息的組織、復制和閱讀組蛋白(histone)?核小體組蛋白(nuc

11、leosomalhistone)：H2B、H2A、H3和H4幫助DNA卷曲形成核小體的穩(wěn)定結構?H1組蛋白：在構成核小體時H1起連接作用它賦予染色質以極性。?特點：?真核生物染色體的基本結構蛋白，富含帶正電荷的Arg和Lys等堿性氨基酸，屬堿性蛋白質，可以和酸性的DNA緊密結合（非特異性結合）；?沒有種屬及組織特異性，在進化上十分保守。非組蛋白特點：?非組蛋白具多樣性和異質性；?對DNA具有識別特異性，又稱序列特異性；均為DNA結合蛋白

12、，結合位點在大溝內，依靠氫鍵和離子鍵結合的序列是保守的?具有多種功能，包括基因表達的調控和染色質高級結構的形成。非組蛋白的不同結構模式?α螺旋轉角α螺旋模式(helixturnhelixmotif)?鋅指模式(Zincfingermotif)?亮氨酸拉鏈模式(Leucinezippermotif，ZIP)?螺旋環(huán)螺旋結構模式(helixloophelixmotif，HLH)?HMG盒結構模式（HMGboxmotif）：組蛋白密碼（his

13、toncode）1、組蛋白尾的轉錄后修飾包括lys乙?；?、lysArg甲基化，Ser磷酸化，單多泛素化及ADP核糖基化等。2、這些組蛋白尾巴的不同修飾相互作用，構成了對其DNA活性進行調節(jié)的“組蛋白密碼”，從而大大地擴展了遺傳密碼的潛在信息。3、組蛋白尾巴的轉錄后修飾很大程度上決定了染色質的高級組裝，同時影響到真核生物遺傳信息的組織結構。4、增加的H3、H4的乙?；偸呛娃D錄激活偶聯(lián)，而去乙?；鶎е罗D錄抑制。5、異染色質和組蛋白修飾