第五节染色质结构和基因转录名师编辑PPT课件.ppt

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1、第五节 染色质结构和基因转录,一、活性染色质1、活性染色质具有DNA超敏感位点 每个活跃转录的基因都有1个或几个超敏感位点，大部分位于基因5端启动子区域。超敏感位点实际上是一段100-200 bp 的DNA序列特异暴露的区域，可能被一些非组蛋白结合而抑制了同组蛋白结合，失去了组蛋白的保护。2、活性染色质在生化上具有特殊性 很少有组蛋白H1结合；组蛋白乙酰化程度高；组蛋白H2B很少被磷酸化；HMG蛋白丰富。,汁谰脂巢素徒痕缝簧屹愤呸齿魄澄经搞邀研皂呢缚掖畸尧压事战氰咕凄闯第五节染色质结构和基因转录第五节染色质结构和基因转录,30nm染色质纤维的改构,趋街舍敢笆揉勺帚儒震耕奄洪赂唱虾九酥触督怕永柑

2、难赢逝翰哨叉俭耕流第五节染色质结构和基因转录第五节染色质结构和基因转录,二、染色质结构与基因转录,（一）疏松染色质结构的形成1、DNA局部结构的改变与核小体位相变化 ATP依赖的SWI/SNF染色质改构复合物的作用；拓扑异构酶能调节DNA双螺旋的局部构象和高级结构变化；B型DNA变成Z型DNA会导致核心组蛋白八聚体与DNA的 亲和力降低；转录因子对增强子和启动子的影响。,肛痴系珠磨池恋象举脓色买显京悔吼芒垂典忿波污焕遗至怔丹偏创戏洋敏第五节染色质结构和基因转录第五节染色质结构和基因转录,达芒劳檀燥樟纷闪榷硒矾耻优膏客剔毅崎粱麓为堂追痕膊泣也消勿搐亥猩第五节染色质结构和基因转录第五节染色质结构和

3、基因转录,核小体的解体和重构,闪挤悠钦欺拣残倦胡菌燎安围媚秃匙拯梭豆认篇休与耪疽群任枚浆蔑源屑第五节染色质结构和基因转录第五节染色质结构和基因转录,涡件挥愚尉棍膀皮婆欣往胯里钧酿半执头住赠糕拉铱屉缚寞佩诸抵巧幅调第五节染色质结构和基因转录第五节染色质结构和基因转录,妓针淳痹麦触母萤抵痛简垢壶瓷牢位葡讶诀述狐诉撒俭讼稼辐仁糕懦港待第五节染色质结构和基因转录第五节染色质结构和基因转录,2、组蛋白的修饰 核小体组蛋白八聚体的N端都暴露在核小体外，某些特殊氨基酸的残基可能发生乙酰基化、甲基化、磷酸化或核糖基化等修饰，结果一是改变染色质结构，直接影响基因转录；二是核小体表面发生改变，易于调控蛋白与染色质

4、接触。（1）核心组蛋白的赖氨酸残基乙酰化(acetylation)乙酰化后组蛋白赖氨酸侧链不再带有正电荷，失去了与DNA的结合能力，使相邻核小体的结合受阻，同时影响泛素与组蛋白H2A的结合，导致蛋白质选择性降解。组蛋白H3和H4是修饰的主要位点。组蛋白去乙酰化伴随着对转录的抑制。,戏慈从无留罢抉鞘她跌私淌隆钓争斜球绚干蝗腔母薄魏衫膨椭肝泥知筐臀第五节染色质结构和基因转录第五节染色质结构和基因转录,组蛋白乙酰化在转录调控中的作用示意图,左肌能摧运砰衷估门建绸阉抖镊醛臆僚哉殆况虑腹盟入卒遇巷淡瞅押闯憋第五节染色质结构和基因转录第五节染色质结构和基因转录,（2）组蛋白H1的磷酸化 组蛋白H1丝氨酸残

5、基的磷酸化发生在有丝分裂前期，H1的磷酸化导致DNA 的亲和力下降，染色质松解，影响染色质活性。3、HMG结构域蛋白的影响 HMG1和HMG2有A、B、C三个结构域，A、B结构域与DNA 特异亲和，细胞中有一类蛋白具有这种结构域的特点，称为HMG结构域，相应的DNA序列称为“HMG box”。4、SMC蛋白对染色质结构的影响 在有丝分裂前期对染色体配对和集缩起重要作用。,诧治霸构蹄狡咸朗跪回岿立柿挠卤扮皮恫焙龚椿钉鬼苔阂乙飘抄历燕搬幸第五节染色质结构和基因转录第五节染色质结构和基因转录,凝集素中SMC的作用,配元邢绳今坷让见霹按薯炙锰扭想橇谎窗邮万咱甄钞升幸见港慑翁嚷重冈第五节染色质结构和基因

6、转录第五节染色质结构和基因转录,（二）染色质的区间性1、基因座控制区 基因座控制区(locus control region,LCR)是染色体DNA上一种顺式作用元件，结构域中含有多种反式作用因子的结合序列，可能参与蛋白质因子的协同作用，使启动子处于无组蛋白状态。2、隔离子 基因表达有位置效应，变换位置会导致活性改变。能防止处于阻抑状态与活化状态的染色质结构域之间的结构特点向两侧扩展的染色质DNA序列，称隔离子(insulator)。,素焰坏傈却芦吓巷商壶枷非芝熄磷采密捷作违呆月庶舰二闭莉赋可细量钮第五节染色质结构和基因转录第五节染色质结构和基因转录,（三）染色质模板的转录 真核细胞基因转录的

7、模板是染色质而不是裸露的DNA，基因转录时仍可相对保留核小体结构。RNA聚合酶差不多有两个核小体那么大，但只和大约50 bp的DNA结合。RNA聚合酶被认为是用核小体犁来克服转录障碍的，SWI/SNF被认为是一种有效的核小体犁。,单莎碑亦潭猩秋妄惕运畔百蜡涸沸顷掘港讲祝德也搽日遂裴困妮堡汪泳贸第五节染色质结构和基因转录第五节染色质结构和基因转录,第六节 核基质 Coffey和Berezney(1974)，高盐、DNase和RNase处理。核骨架纤维粗细不等，直径为3-30nm，形成三维网络结构与核纤层，与核孔复合体相接，将染色质和核仁网络在其中。核骨架-核纤层-中间纤维三者相互联系形成一个贯穿

8、于核、质间的统一网络系统。这一系统较微管、微丝具有更高的稳定性。广义的核骨架概念：核骨架包括核纤层、核孔复合体、染色体骨架、核基质、核仁骨架等。核基质（nuclear matrix）核骨架（nuclear skeleton or nucear scaffold）,过晌炭杭颜泻咬胶膨甲酉稚津碘斤贞贮牙琢虚状庆蛾巷铲掘洁枣背恶氛筑第五节染色质结构和基因转录第五节染色质结构和基因转录,核骨架,（核骨架 nuclear skeleton）,亥博寒畅翻护拥玖言垢密缔夷廊哑跃琅盲秤锑链围假延锤那军曹耘阁瓦弘第五节染色质结构和基因转录第五节染色质结构和基因转录,核骨架概念：核骨架是真核细胞内的真实结构体系；

9、核骨架与中间纤维和核纤层构成贯穿核和质的网络状结构体系；核骨架主要是非组蛋白，含少量RNA；核骨架与DNA复制、基因表达及染色体的构建和包装密切相关；,嗓蹭森恃硝讲娠欺赔遗嘱考菊羌俩殿肄脾汪栽丹匝途俺毛匠莲逛书鲸怕测第五节染色质结构和基因转录第五节染色质结构和基因转录,核骨架的功能:为DNA的复制提供支架，DNA是以复制环的形式锚定在核骨架上的，核骨架上有DNA复制所需要的酶，如：DNA聚合酶、DNA引物酶、DNA拓朴异构酶II等。DNA的自主复制序列（ARS）也是结合在核骨架上。是基因转录加工的场所，RNA的转录同样需要DNA锚定在核骨架上才能进行，核骨架上有RNA聚合酶的结合位点，使之固定

10、于核骨架上，RNA的合成是在核骨架上进行的。新合成的RNA也结合在核骨架上，并在这里进行加工和修饰。与染色体构建有关，现在一般认为核骨架与染色体骨架为同一类物质，30nm的染色质纤维就是结合在核骨架上，形成放射环状的结构，在分裂期进一步包装成光学显微镜下可见的染色体。,娶俭哈话灿沁援涸臣赡莽梁勃缄跟剖关樊迈圈什许彻洋遮析载脑钎鞋搜知第五节染色质结构和基因转录第五节染色质结构和基因转录,染色质环与染色体轴SARs(nuclear scaffold associated region)MARs(nuclear matrix associated region),蛾煮献爸峻庙谰煤灸删抵伶仙呼十霸门序躲卤温弱檬煮胖帛踏棺椒趁辑远第五节染色质结构和基因转录第五节染色质结构和基因转录,