脱氧核糖核酸
大多数生物的遗传物质:全部真核、原核、部分病毒
核糖核酸
部分病毒、类病毒的遗传物质
DNA:A、T、C、G
RNA:A、U、C、G
DNA:D-2'-脱氧核糖
RNA:D-核糖
磷酸
3',5'-磷酸二酯键
2.遗传物质载体(how)-->染色体
含有大量重复序列,功能DNA序列大多被不编码蛋白质的非功能DNA隔开
基因组的大小一般随生物进化而增加,高等生物基因组大小一般大于低等生物
生物复杂性越低,基因密度越高;
即真核生物中,基因密度随生物复杂性增加而降低,
<--【真核生物中含有大量基因间隔区序列】
在单倍体基因组中,这些序列一般只有一个或几个拷贝
结构基因基本上属于不重复序列
各种rRNA、tRNA以及某些结构基因如组蛋白基因等。
又称卫星DNA,只在真核生物中发现,在DNA链上串联重复成千上万次
主要位于染色体着丝粒部位,也有一些位于染色体臂
这类DNA高度浓缩,是异染色质的组成部分
通常不转录,可能与染色体的稳定性有关
染色体的结构蛋白,与DNA一起组成核小体
H1、H2A、H2B、H3、H4
1.常富含碱性氨基酸(His、Arg)
不同种生物,组蛋白氨基酸组成十分相似,特别是H3、H4
举例:猪、牛H4氨基酸序列完全相同
同一生物不同组织所含有的组蛋白也是相同的
鱼类、两栖、鸟类,红细胞染色体不含H1,而含有H5
精细胞染色体的组蛋白为鱼精蛋白
碱性氨基酸集中分布在N端
氨基酸的不对称分布可能与功能和相互作用有关
N端--富含碱性氨基酸的N端易于DNA的负电荷区结合【DNA】
C端--容易与组蛋白、非组蛋白结合【蛋白质】
包括甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化、ADP核糖基化等,
且以甲基化、乙酰化为主
1.通过影响组蛋白与DNA的亲和性,改变染色质的疏松或凝集状态
2.或通过影响转录因子与(结构基因)启动子的亲和性
发挥基因调控作用
主要发生在Arg和Lys上
与基因激活、基因沉默相关
核心组蛋白(除去H1:H2A、H2B、H3、H4)上
①乙酰化有利于DNA和组蛋白八聚体解离
②染色质结构松散
③利于转录因子及协同转录因子与DNA结合位点特异性结合
④激活转录
高乙酰化活化转录;
低乙酰化抑制转录。
①参与DNA修复、拼接、复制;
②参与染色体组装;
③参与细胞的信号转导;
④与某些(个体)疾病形成密切相关。
Lys残基
与泛素介导的蛋白质降解不同;
①参与X染色体的失活;
②影响组蛋白的甲基化和基因转录
6.H5富含赖氨酸
high mobility group protein 高速泳动蛋白
能与DNA结合,但与DNA的结合并不牢固
一般认为与DNA超螺旋结构有关
相对分子量较低,与DNA结合紧密,一类酶或调节物质
与DNA复制或转录有关
3.A24非组蛋白
1.DNA+组蛋白
核小体的盘状核心颗粒
H2A、H2B、H3、H4各2分子-->四个异二聚体
①147bp(1.65)-->147bpDNA盘绕组蛋白八聚体1.65圈
②20bp-->组蛋白H1在核小体颗粒外结合额外20bpDNA,起稳定核小体作用
③连接DNA-->两相邻核小体间以连接DNA相连
3.组蛋白与DNA间的相互作用主要是结构性的,基本不依赖核苷酸的特异序列
4.核小体沿DNA的定位会受到不同因素的影响
3.螺线管
4.超螺旋
分子结构相对稳定
能自我复制,使亲子代间保持连续性
能产生可遗传的变异
能指导蛋白质合成,从而控制整个生命过程
都是二倍体【性细胞除外】
庞大,一般都远大于原核生物基因组
存在大量重复序列
大部分为非编码序列,占整个基因组序列90%以上
存在大量顺式作用元件,包括启动子、增强子、沉默子等
断裂基因,有内含子结构
真核生物线性染色体两端
DNA+蛋白质==>复合体
富含GC碱基对
DNA序列保守,常由多个短的寡核苷酸序列串联在一起构成
保护线性DNA完整复制,补偿后随链在消除RNA引物后造成的空缺
保护染色体末端,防止染色体间末端连接
决定细胞寿命
单顺反子
DNA序列中发生变异而导致个体间核苷酸序列的差异
1.单核苷酸多态性(SNP)
2.串联重复序列多态性
一般只有一条染色体
大都带有单拷贝基因,只有很少数基因(rRNA基因)以多拷贝形式存在
整个染色体DNA几乎全部由功能基因与调控序列组成
几乎每个基因序列都与它所编码的蛋白质序列成线性对应状态
无冗余
DNA绝大部分都是用来编码蛋白质的,只有一小部分不被转录
功能相关的RNA、蛋白质的基因,往往丛集在基因组一个或几个特定部位,
==>功能单位或转录单元,
可被一起转录为含有多个mRNA的分子-->多顺反子
同一段DNA能携带两种不同的蛋白质信息
1.一个基因完全在另一个基因里
2.部分重叠
3.只有一个碱基对的重叠