细胞生物学：第10章-1 细胞核与染色体.ppt

1、CHAPTER 10，cellnucleus和chromatome，OUTLINE，1 .核被膜2 .核孔复合体3 .库吉卜赛人素4 .染色体6、由核基质和核体、DNA纤维、核、第一节核被膜和核孔复合体、核被膜(nuclear envelope )结构构成的功能核被膜的解体和重建、核被膜(1) 核被膜的结构、一般结构外核膜核膜核周间隙核周间隙核周池、核周腔核周间隙核周间隙核周间隙其中以充满非晶质体物质的核纤维层(lamina )核孔(nuclear pore )、(2)核被膜功能(Functions of the Nuclear Envelope )、基因表达的时空隔离核膜为保护屏障，以核为微

2、环境染色体定位和酶催化剂分子的心脏支架物质运输(三) 核被膜的解体和新核被膜的重建旧核被膜的脱组装不是随机的，有地域专一性(domain-specific )。 核包膜的解体和重建动态变化由细胞周期控制因子调节，调节作用可能与核纤维层蛋白、核孔复合蛋白的磷酸化和去磷酸化修饰有关。核孔复合物的结构(笼模型)细胞质环(cytoplasmic ring )、外环核质环(nucleoplasmic ring )、内环中央栓(central plug )中央运输蛋白辐柱亚单位的环带亚单位，二、核孔复合物的结构与功能(1) 核孔复合物模型ofthenuclearporecomplex，(2)核孔复合物的功

3、能，物质运输：包含主动运输和被动运输，核孔运输的特征被动运输主动运输信号能诱导双向，核孔复合物物质运输的功能成像(引用自B.Talcott等) 1999) (a )自由扩散(b ) 扩散(c )通过信号的核输入(d )通过信号的核输出，1 .有可能达到被动运输、亲水通路：有效径910nm、12.5nm。 速度与分子大小有关的小分子之所以不能扩散，是因为拥有信号只能通过积极的输送，或者与其他大分子结合，输送受到限制。 2、自主运输有机高分子具有高度选择性和双向功能，输出：DNA多聚酶、RNA多聚酶、核糖体蛋白、组蛋白蛋白等(亲核蛋白):mRNA、组装核糖体亚单位(RNP )、核质量定位信号及其作

4、用、亲核蛋白运输机制、 基本概念亲核蛋白(nuclear protein ) :在细胞质内合成后，可能需要或进入进入细胞核内发挥作用的蛋白质定位信号(nuclear localization signals，NLS ) :具有取向、定位作用的特殊氨基酸序列NLS，也可以是亲核NLS的氨基酸残馀化学基片段可以是连续的序列(t抗原)，也可以分为2个，在2个之间放置约10个氨基酸残馀化学基(核蛋白质)。 NLS序列可能存在于需求核蛋白质的不同部位，即使指导完成核输入也不会被切除。 NLS是父核蛋白质进入核的必要条件，不是一盏茶的条件。 核蛋白质输入反应历程、第二节染色质(chromatin )、染色

5、质概念和化学组成染色质的基本结构单元核小体(nucleosome )染色质包装的结构模型常染色质和异染色质，而染色质概念染色质：与间质核内有DNA、组蛋白、 指由非组蛋白和少量RNA组成的线性复合结构，存在间歇期细胞遗传物质的染色体(chromosome):是指细胞球在有丝分裂和减数分裂过程中果胶所凝聚的棒状结构染色体与姜黄素在化学上不存在差异，这也是细胞周期不同阶段遗传物质的表现形式。二、姜黄素DNA、染色体组(genome ) :一种生物蓄积于单倍染色体组的总遗传信息，称为该生物染色体组. 随着物种的复杂性，基因组大小通常增加染色体组中的两种遗传信息查询密码序列调控序列，称为物种基因组大小

6、平均基因长(bp ) 基因数大肠菌群4.2106bp 1.2Kb约为350酵母1.3107bp 1.4Kb约为100果蝇1.4108bp 11.3Kb约为750人3109bp 16.3Kb约为125万， 比较一些生物染色体组发现，DNA分子的初生结构具有多样性的蛋白查询密码序列：单一序列或2-1000个拷贝) rRNA、tRNA、snRNA序列：无串联重复序列(2-300个拷贝)查询密码功能的中度重复序列是重复序列在物种进化过程中可在染色体组中迁移的遗传因素高度重复的DNA序列(重复次数为105以上)的卫星DNA(satellite DNA )，主要分布于染色体着丝点的小卫星DNA(minis

7、atellite DNA )也被称为数量可变的串联重复序列，也称为DNA指纹技术(DNA finger-printing ) 的个体鉴定常用的微卫星DNA(microsatellite DNA )是重复单位序列最短、高度多态性、遗传保守、重要的遗传标识牌。 DNA的二级结构有多态性(polymorphism )、三种构型DNA: B型DNA (右手螺旋DNA )； 活性最高的DNA构象a型DNA，b型DNA的重要结构形态是，仍有活性的z型DNA，z型DNA不左手螺旋，是b型DNA的另一变体，活性显着降低了DNA构型的生物科学意义，表现出3种不同构型DNA的主要特征，a、b和z型DNA的比较，

8、DNA构型的生物科学意义槽(特别是槽)的特点是在遗传信息表达过程中发挥重要作用的槽的宽度和深度，但蛋白质影响DNA信息识别的三种构型的DNA在动态变化中DNA的二级结构变化和高级结构变化相互关联，该变化在DNA复制和转录中具有重要的生物科学意义核孔复合体主要由蛋白质构成，其总相对分子质量约为125106，估计可能含有100种以上不同的多肽，合计含有1万以上的蛋白质分子。 gp210 :结构性跨膜蛋白p62 :功能性核孔复合物蛋白质具有两个功能结构区： (二)核孔复合物成分的研究；(gp210 :结构性跨膜蛋白通过核孔复合物与核被膜的连接，将核孔复合物固定在“孔膜区”，从而为核孔复合物的组装提供一个星空卫视位点