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第七章 细胞核 ( Nucleus )

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第七章 细胞核 ( Nucleus )

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Presentation Transcript

  1. 第七章 细胞核(Nucleus)

  2. 内质网 ⑤ ③ 中心体 微管 中间丝 ② C ① A B chromatin nucleolus nuclear scaffold nuclear lamina nuclear pore outer nuclear membrane inner nuclear membrane

  3. 第四节 染色质(chromatin)与染色体(chromosome)

  4. 一、化学组成 二、染色质的分类 Euchromatin 占10% , 松散 有转录活性 Heterochromatin 占90%,凝集 无或低转录活性

  5. 三、染色质和染色体的装配 nucleosome 核小体-核小体-核小体…… = 11nm串珠状的染色质纤丝 核心部: H2A, H2B, H3, H4各2分子 =组蛋白八聚体(核心颗粒)+1.75圈DNA 连接部: H1+ 50~60bp DNA

  6. 四、染色体(chromosome) Chromatin Chromosome 细胞分裂间期 细胞分裂期 松展状态 高度凝缩

  7. 端粒telomere 随体satellite 短臂(P) 着丝粒centromere、主缢痕 动粒kinetochore 次缢痕(副缢痕) 长臂(q) 染色单体 chromatid 1. 形态结构

  8. 中间间隙 外板 内板 中心结构 域 动粒结构 域 配对结构 域 着丝粒-动粒复合体 ①主缢痕

  9. 着丝粒-动粒复合体 保证有丝分裂中染色体与纺锤体的整合及有序的配对和分离

  10. 端粒(telomere) 染色体端部的特化结构,由端粒DNA和端粒蛋白构成。可维持染色体的稳定性,保证染色体DNA的完全复制及参与染色体在核内的空间排布。

  11. 端粒复制过程中会缩短,进而导致细胞分化或死亡.端粒复制过程中会缩短,进而导致细胞分化或死亡.

  12. 端粒酶=蛋白质+与端粒DNA互补的RNA 其在正常细胞中缺乏,肿瘤细胞中被激活 Chromosome end maintenance by telomerase. J Biol Chem. 2009 Jun 12;284(24):16061-5Telomerase recruitment to telomeres. Cytogenet Genome Res. 2008;122(3-4):243-54. Epub 2009 Jan 30.端粒、端粒酶与干细胞。 中国组织工程研究与临床康复, 2009, 13(10): 1985-1988

  13. 染色体的关键DNA 序列 • DNA复制起始位点 • 着丝粒 • 端粒

  14. Create the forty-seventh chromosome? Harrington and Bokkelen et al. Formation of de novo centromeres and construction of first-generation human artificial microchromosomes.Nature Genetics 15, 345 - 355 (1997)

  15. 2.染色体的类型 顶 7/8 6/8 5/8 4/8 中央着丝粒染色体 亚中着丝粒染色体 近端着丝粒染色体 端着丝粒染色体

  16. 五、核型(karyotype)和带型

  17. 核型(karyotype):一个物种的全套染色体在有丝分裂中期的表型,包括染色体的数目、大小和形态特征等方面的总和。核型(karyotype):一个物种的全套染色体在有丝分裂中期的表型,包括染色体的数目、大小和形态特征等方面的总和。 核型分析:对染色体进行测量计算,并进一步加以分组、排队、配对以进行形态分析。 带型:用荧光或化学物质对染色体进行染色后,染色体沿纵轴方向显示出宽窄、深浅、明暗各不相同的带纹。常用的有Q带、G带、R带

  18. A B C E D F G

  19. A B C E D F G

  20. 人类染色体分组与形态特征

  21. Mouse Rat Rice Pig

  22. Fragile X 47, XYY males Down’s Syndrome Turner's Syndrome 47, XXY males Acute Myelogenous Leukemia

  23. 英国医生Langdon Down于1866年首先描述了先天愚型的临床表现,因此将此病称为Down’sSyndrome,即唐氏综合征。在我国,先天愚型一词较为常用。1959年,法国细胞遗传学家Lcjeune证实此病的病因是患者多了一个小的G组染色体(后来确定为21号染色体)。故此病又称为21三体综合征(trisomy 21)。   据估计我国目前大约有60万以上的21三体综合征患儿,按目前的出生率我国平均20分钟就有一例21三体综合征患儿出生,全国每年出生的唐氏综合征患儿将达27000例左右。

  24. 第五节 核仁(nucleolus)

  25. The Factory of Life!

  26. 核仁(Nucleolus) The Factory of the Factory of Life!

  27. 核仁 真核细胞结构模式图

  28. 次甲基蓝染色 甲基绿-哌罗宁染色

  29. Nucleolus Protein 80% DNA 8% Water, lipid a little RNA 10% RNP(核糖核蛋白) I. Chemical composition of nucleolus

  30. 核仁 核仁 II. Ultramicrostructure of nucleolus

  31. 纤维结构 Fibrilar structure 颗粒成分 Granular component 核仁相随染色质Nucleolar-associated chromatin 核仁基质 Nucleolar matrix

  32. 1. 核仁相随染色质 nucleolarassociated chromatin 核仁内染色质 Intra-nucleolar chromatin (常染色质) 含有“核仁组织者” 核仁周染色质 perinucleolar chromatin (异染色质) 核仁亚微结构模式图

  33. 核仁亚微结构模式图 2. 纤维结构(fibrous structure) • 位于核仁浅染区周围,呈环形或半月形 • 主要由正在转录的rRNA组成

  34. 3. 颗粒成分(granular components) • 位于纤维结构外侧,并延伸到核仁边缘 • 主要由RNA和蛋白质组成 核仁亚微结构模式图

  35. 4. 核仁基质(nucleolar matrix) • 用RNA和DNA酶处理后所见的残余结构 • 主要由蛋白质、无定形液体物质组成 核仁亚微结构模式图

  36. III. Function of nucleolus

  37. 匀浆 差速离心 超声波处理 差速离心 上清 沉淀 细胞核和 细胞碎片 沉淀 纯化的 细胞核 沉淀 核仁 组织 匀浆物

  38. 非洲爪蟾卵母细胞核仁经染色体铺展技术 所显示的多个圣诞树样结构

  39. rDNA 转录 DNA酶 RNA酶 RNA聚合酶I rRNA

  40. 5’-CCGTAT……TTGAC…AGGCCCTTGGGGCCAACGG…-3’ 3’-GGCATA……AACTG…TCCGGGAACCCCGGTTGCC…-5’

  41. AGGCCCTTGGG 5’-CCGTAT……TATAA…AGGCCCTTGGGGCCAACGG…-3’ 3’-GGCATA……ATATT…TCCGGGAACCCCGGTTGCC…-5’ TCCGGGAACCC

  42. AGGCCCTTGGG TCCGGGAACCC 5’-……TATAA…AGGCCCTTGGGGCCAACGGTTCTAGCC…-3’ 3’-……ATATT…TCCGGGAACCCCGGTTGCCAAGATCGG…-5’ A

  43. AGGCCCTTGGG GCCCTTGGGGC C C C TCCGGGAACCC CGGGAACCCCG C C G G G G G G G A A G T T C 5’-……TATAA…AGGCCCTTGGGGCCAACGGTTCTAGCC…-3’ 3’-……ATATT…TCCGGGAACCCCGGTTGCCAAGATCGG…-5’

  44. AGGCCCTTGGG GCCCTTGGGGC C C C TCCGGGAACCC CGGGAACCCCG C C G G G G G G G A A G T T C 5’-……TATAA…AGGCCCTTGGGGCCAACGGTTCTAGCC…-3’ 3’-……ATATT…TCCGGGAACCCCGGTTGCCAAGATCGG…-5’ G A

  45. C C C C C G A C C C C G G G G G G G G G G G A A A A G T T C G G A 5’-……TATAA…AGGCCCTTGGGGCCAACGGTTCTAGCC…-3’ 3’-……ATATT…TCCGGGAACCCCGGTTGCCAAGATCGG…-5’

  46. C C U U U A A A C A C C G C G G G G G G G G G U U U U U U U U U U U G G G G G G G G G C C C C A A A A U U U C C C T A

  47. 转录复合体(transcription complex)

  48. 转录 RNA聚合酶1 45S rRNA前体 RNA加工 5S rRNA