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詳情DNA的三級結構與功能是臨床執(zhí)業(yè)醫(yī)師考試中會涉及的知識,醫(yī)學教育網小編為幫助大家更好的復習,特整理了DNA的三級結構與功能的相關內容,供大家參考。
(一)DNA超螺旋
雙螺旋DNA進一步扭曲盤繞則形成其三級結構,超螺旋是DNA三級結構的主要形式。自從1965年Vinograd等人發(fā)現多瘤病毒的環(huán)形DNA的超螺旋以來,現已知道絕大多數原核生物都是共價封閉環(huán)(covalently closed circle,CCC)分子,這種雙螺旋環(huán)狀分子再度螺旋化成為超螺旋結構(superhelix或supercoil),如圖15-11所示。有些單鏈環(huán)形染色體(如φ×174)或雙鏈線形染色體(如噬菌體入),在其生活周期的某一階段,也必將其染色體變?yōu)槌菪问健τ谡婧松飦碚f,雖然其染色體多為線形分子但其DNA均與蛋白質相結合,兩個結合點之間的DNA形成一個突環(huán)(loop)結構,類似于CCC分子,同樣具有超螺旋形式。超螺旋按其方向分為正超螺旋和負超螺旋兩種。真核生物中,DNA與組蛋白八聚體形成核小體結構時,存在著負超螺旋。研究發(fā)現,所有的DNA超螺旋都是由DNA拓撲異構酶產生的。
(二)染色質和核小體
1.染色質
真核生物的染色體(chromasome)在細胞生活周期的大部分時間里都是以染色質(chromatin)的形式存在的。染色質是一種纖維狀結構,叫做染色質絲,它是由最基本的單位棗核小體(nucleosome)成串排列而成的。DNA是染色體的主要化學成分,也是遺傳信息的載體,約占染色體全部成分的27%,另外組蛋白和非組蛋白占66%,RNA占6%.
2.核小體
核小體是構成染色質的基本結構單位,使得染色質中DNA、RNA和蛋白質組織成為一種致密的結構形式。核小體由核心顆粒(core particle)和連接區(qū)DNA(linker DNA)二部分組成,在電鏡下可見其成捻珠狀,前者包括組蛋白H2A,H2B,H3和H4各兩分子構成的致密八聚體(又稱核心組蛋白),以及纏繞其上一又四分之三圈長度為146bp的DNA鏈;后者包括兩相鄰核心顆粒間約60bp的連接DNA和位于連接區(qū)DNA上的組蛋白H1,連接區(qū)使染色質纖維獲得彈性。核小體是DNA緊縮的第一階段,在此基礎上,DNA鏈進一步折疊成每圈六個核小體醫(yī)學|教育網|整理,直徑30nm的纖維狀結構,這種30nm纖維再扭曲成襻,許多襻環(huán)繞染色體骨架(Scaffold)形成棒狀的染色體,最終壓縮將近一萬倍。這樣,才使每個染色體中幾厘米長(如人染色體的DNA分子平均長度為4cm)的DNA分子容納在直徑數微米(如人細胞核的直徑為6-7μm)的細胞核中。