导图社区 细胞核与染色质知识总结
细胞核
核被膜
双层核膜
结构
由内外两层平行但不连续的单位膜构成
外核膜胞质面附有核糖体,与粗面内质网相连。核间隙与内质网腔想通,外核膜是内质网的一部分
核被膜内膜光滑,内表面紧贴一层致密的核纤层。可支持核膜,与染色质及核骨架相连
双层核膜某些部位相互融合,形成环状开口,称为核孔
动态特点
伴随细胞周期进行有规律的解体与重建
分裂期膜崩解,形成单层泡膜
分裂末期核被膜围绕染色体重新形成
间期存在,分裂期解体
核孔复合体
结构(捕鱼笼结构模型)
胞质环
核质环
辐
柱状亚单位
腔内亚单位
环带亚单位
中央栓
组成成分
核孔蛋白
最具代表性的两个成分Gp210、p62
功能
双功能
被动运输
分子量小于50000的蛋白质,直径小于10nm可自由通过
主动运输
约10nm~20nm的颗粒
双向性
介导蛋白质的入核转运
过程
带有核定位信号(NSL)片段的蛋白质与受体importinα/β结合
复合体与胞质内的纤丝结合
复合体被送去核内
与Ran-GTP相互作用,复合体解散
importinβ被Ran-GTP送回胞质,Ran-GTP水解成Ran-GDP返回核内,importinα回到胞质
介导RNA、核糖核蛋白颗粒的出核转运
具备核输出信号,受体为exportin
核纤层
组成
3种核纤层蛋白,laminA、B、C
动态特点
分裂期核纤层解体,以蛋白单体形式存在于胞质中
功能
对核被膜起支撑作用,为染色体提供支架
调节基因表达
调节DNA修复
与细胞周期相关
核仁与核体
结构
纤维中心
成分为RNA聚合酶和rDNA
致密纤维组分
新合成的rRNA和特异性结合蛋白
颗粒组分
不同加工阶段的RNP
功能
核糖体的生物发生,包括rRNA的合成、加工和核糖体的亚单位的装配
涉及mRNA的输出与降解
周期性变化
有丝分裂前期末核仁解体,有丝分裂末期核仁重建
核基质
染色体
形态结构
由两条相同的姐妹染色单体构成,彼此以着丝粒相连
分类(着丝粒位置)
中着丝粒染色体
亚中着丝粒染色体
亚端着丝粒染色体
端着丝粒染色体
结构
着丝粒(主缢痕)
动粒结构域
中央结构域
配对结构域
次缢痕
除主缢痕外,染色体上第二个呈浅缢缩的部分称次缢痕,次缢痕位置相对稳定,数目位置和大小是鉴定染色体个别性的一个显著特征
核仁组织区(NORs)
核糖体RNA基因所在区。位于染色体的次缢痕区,但并非所有的次缢痕都是核仁组织区
随体
位于染色体末端的球形染色体片段,通过次缢痕区与染色体主体部分相连
端粒
染色体端部的特化部分,作用是维持染色体的完整性和个体性。端粒由高度重复的短序列串联而成,在进化上高度保守。端粒起细胞分裂计时器作用
功能元件
自主复制序列
着丝粒序列
端粒序列
有端粒酶合成后添加到染色体末端
染色体带型
核型是指染色体组在有丝分裂中期的表型,包括染色体数目、大小、形态特征的总和。是物种特异的。
特殊染色体
多线染色体
由于核内有丝分裂的结果,即染色体多次复制而不分离
灯刷染色体
卵母细胞进行减数分裂第一次分裂时停留在双线期的染色体,即由两条同源染色体组成,在交叉出结合,每条同源染色体含2条染色单体
染色质
组成
DNA
蛋白编码序列
编码rRNA、tRNA、snRNA和组蛋白的串联重复序列
含有重复序列的DNA
未分类的间隔DNA
组蛋白
核小体组蛋白
包括H2A、H2B、H3和H4
帮助DNA卷曲形成核小体
这四种组蛋白没有种属及组织特异性,进化上十分保守
H1组蛋白
球形中心较保守,而其两个臂的氨基酸序列变异较大,不如核小体组蛋白保守
非组蛋白
特点
多样性
识别DNA,具有特异性
具有功能多样性
少量RNA
核小体
结构
200bp左右的DNA超螺旋
组蛋白八聚体
四个异二聚体
两个H2A·H2B
两个H3·H4
一个分子组蛋白H1
组蛋白与DNA之间的相互作用主要是结构性的,基本不依赖与核苷酸的特异序列
核小体沿DNA的定位受不同因素影响
组装
DNA→核小体→螺线管→超螺线管→染色单体
类型
按其形态特征,活性状态和染色性能分
常染色质
指间期核内染色质纤维折叠压缩程度低,处于伸展状态,用碱性染料染色是着色浅的那些染色质
异染色质
指间期核内染色质纤维折叠压缩程度高,处于聚缩状态,用碱性染料染色时着色深的那些染色质
分类
结构异染色质
除复制期外,在整个细胞周期均处于聚缩状态,DNA包装比在整个细胞周期中基本没有较大变化的异染色质。
兼性异染色质
某些细胞类型在一定的发育阶段,原来的常染色质聚缩,并丧失转录活性,变为异染色质(雌性X染色体)
按功能状态分
活性染色质
具有转录活性,结构疏松
非活性染色质
没有转录活性
复制与表达
遗传变异因素
基因突变
基因缺失或倍增
染色体结构及数目变异
表观遗传和遗传
遗传学变化
通过DNA序列突变实现的,通过生殖细胞得以遗传
表观遗传学
概念
基因的DNA序列不发生改变的情况下,基因的表达水平与功能发生变化,并产生可遗传表型,通过组蛋白和DNA不同修饰实现,只在体细胞中出现
机制
DNA甲基化
组蛋白修饰
染色质重塑
RNA调控
其他(遗传印记、X染色体失活等)