原核和真核染色体

• 一个生物体的基因组包含了该生物体的所有基因。
• 基因是构成染色体一部分的一种独特的核苷酸序列，其顺序决定了多肽或核酸分子中单体的顺序。
• 因此，蛋白质编码基因被定义为DNA的一个区域，编码一个或一组密切相关的多肽。
• 基因包含在染色体中。
• 因此，染色体是细胞内包含成百上千个基因的结构。

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原核生物的染色体

• 细菌细胞的DNA，例如大肠杆菌，是一种常被称为细菌染色体的环状双链分子。
• 环状DNA被包裹在细胞的类核区域，在那里它被组织成50个左右的环或域，与附着在细胞膜上的中心蛋白质支架结合。
• DNA是负超盘绕的，也就是说，它在自身上扭曲。
• 它与几种dna结合蛋白结合，最常见的蛋白是HU, HLP-1和H-NS。这些是组蛋白样蛋白。

真核生物的染色体

• 真核细胞中大量的基因组DNA紧密地包裹在染色体中，染色体包含在一个特殊的细胞器中，即细胞核。
• 除了性染色体外，人类等二倍体真核生物每条染色体都有两个副本，一个遗传自父亲，一个遗传自母亲。
• 染色体包含DNA和蛋白质。
• 按重量计算，大多数蛋白质是组蛋白，但也有成千上万的其他蛋白质，它们的数量要少得多，它们被统称为组蛋白非组蛋白。
• 这种核dna -蛋白质复合物称为染色质。
• 在细胞核中，每条染色体包含一个单线双链DNA分子。
• 包装的DNA分子的长度是不同的。人类染色体中最短的DNA分子约为1.6厘米，最长的约为8.4厘米。
• DNA在染色体上的广泛包装来自于三个层次的折叠，包括核小体、30nm的细丝和径向环。

1. 核小体

• 包装的第一级涉及到染色体DNA与组蛋白的结合。
• 总的来说，在染色体中，DNA与组蛋白的重量比率约为1:1。
• 组蛋白主要有五种类型，分别是H1、H2A、H2B、H3和H4。
• 组蛋白是非常碱性的蛋白质;大约25%的氨基酸是赖氨酸或精氨酸，因此组蛋白有大量带正电荷的氨基酸侧链。
• 因此，这些带正电的基团与DNA带负电的磷酸基团结合

2. 30纳米纤维

• 如果细胞核溶解得非常缓慢，染色质就会以直径30纳米的纤维形式存在。
• 这种纤维是由组蛋白H1分子在进入和离开核小体的地方与每个核小体的连接DNA结合形成的。
• 组蛋白H1分子相互作用，将核小体拉到一起。

3. 径向循环

• 当染色体缺乏组蛋白时，可以看到它们有一个中心纤维“蛋白质支架”(或核基质)，DNA以环状附着在其上。
• 因此，在体内，下一个包装顺序似乎包括将30纳米纤维以一系列径向环的形式附着在这个中心蛋白支架上的多个位置。
• 真核细胞的线粒体和叶绿体也含有DNA，但与核DNA不同，它是由类似细菌染色体的双链环状分子组成。

参考文献

1. 大卫·海姆斯和奈杰尔·胡珀(2005)。生物化学。第三版。泰勒和弗朗西斯集团:纽约。
2. Verma, p.s.， & Agrawal, V. K.(2006)。细胞生物学，遗传学，分子生物学，进化与生态学(1版)。S . chand and company Ltd.(香港)
3. https://www.msdmanuals.com/home/fundamentals/genetics/genes-and-chromosomes
4. https://www2.le.ac.uk/projects/vgec/highereducation/topics/dna-genes-chromosomes。