Mindmap --- 染色体

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现代分子生物学 思维导图 — 染色体。

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  • 染色体
    • 真核细胞染色体
      • 蛋白质
        • 组蛋白
          • H1，H2A，H2B，H3，H4
          • 进化上极端保守
          • 肽链上氨基酸分布不对称
          • 组蛋白具有修饰作用
          • 组蛋白 H5 富含赖氨酸
          • 组织特异性
            • 鸟，鱼以及两栖动物红细胞不含 H1 而带有 H5
            • 精细胞染色体的组蛋白是鱼精蛋白
        • 非组蛋白
          • 含量：60%～70%
          • 种类：20～100 种
          • 主要有：HMG 蛋白，DNA 结合蛋白；A24 非组蛋白
      • DNA
        • 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 所隔开
        • 基因密度越高，对应生物的复杂性越低
        • 种类：
          • 不重复序列：1～几个拷贝，占比 40%～80%
          • 中度重复序列：重复次数 10-10^4，占比 10%～40%
          • 高度重复序列：占比 10%～60%，卫星 DNA，只在真核生物上发现
      • 染色质
        • 核小体：H2A，H2B，H3，H4 各两个分子生成的八聚体和约 200bpDNA 组成
        • 染色质纤维细丝是由许多核小体连成的念珠状结构
        • 核小体（染色体 DNA 压缩的第一步）—> 螺线管（6 个核小体，压缩比为 6）—> 超螺线管（中期染色体是一细长、中空的圆筒，直径为 4000nm，由 30nm
          螺线管缠绕而成，压缩比为 40
      • 真核生物基因组的结构特点
        • 基因组庞大，远大于原核生物的基因组
        • 存在大量的重复序列
        • 非编码序列占整个基因组序列的 90% 以上（是真核生物与细菌和病毒之间最主要的区别）
        • 转录产物为单顺反子
        • 真核基因是断裂基因，有内含子
        • 存在大量的顺式作用元件（启动子、增强子、沉默子等）
        • 存在大量的 DNA 多态性（DNA 序列中发生变异而导致的个体间核苷酸序列的差异）
          • 单核甘酸多态性（SNP）
          • 串连重复序列多态性
        • 具有端粒结构（真核生物线性基因组 DNA 末端的一种特殊结构，是一段 DNA 序列和蛋白质形成的复合体；其中的 DNA 相当保守）
    • 原核细胞染色体
      • 原核细胞 DNA
        • 结构简练
          • 只存在极少数的不编码蛋白的序列
          • 不编码蛋白的序列占比少于 10%
        • 存在转录单元
          • 多顺反子 mRNA
          • 操纵子
        • 有重叠基因
          • 细菌和病毒中含有重叠基因，即同一段 DNA 能携带两种不同蛋白质的信息
          • G4 噬菌体；SV40 病毒； fai X174（大肠杆菌中的一种单链 DNA 病毒）中含有重叠基因
          • 基因重叠可能是生物进化过程中自然选择的结果
          • 重叠基因存在的形式
            • 一个基因完全在另一个基因里面，如基因 B 在基因 A 内
            • 部分重叠，如基因 k 和 基因 C 的部分重叠
            • 两个基因只有一个碱基对的重叠，如 D 基因终止密码子的最后一个碱基是 J 基因起始密码子的第一个碱基
      • 原核生物的基因组很小，大多只有一条染色体
染色体真核细胞染色体蛋白质组蛋白H1，H2A，H2B，H3，H4进化上极端保守肽链上氨基酸分布不对称组蛋白具有修饰作用组蛋白H5富含赖氨酸组织特异性鸟，鱼以及两栖动物红细胞不含H1而带有H5精细胞染色体的组蛋白是鱼精蛋白非组蛋白含量：60%～70%种类：20～100种主要有：HMG蛋白，DNA结合蛋白；A24非组蛋白DNA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所隔开基因密度越高，对应生物的复杂性越低种类：不重复序列：1～几个拷贝，占比40%～80%中度重复序列：重复次数10-10^4，占比10%～40%高度重复序列：占比10%～60%，卫星DNA，只在真核生物上发现染色质核小体：H2A，H2B，H3，H4各两个分子生成的八聚体和约200bpDNA组成染色质纤维细丝是由许多核小体连成的念珠状结构核小体（染色体DNA压缩的第一步）—> 螺线管（6个核小体，压缩比为6）—> 超螺线管（中期染色体是一细长、中空的圆筒，直径为4000nm，由30nm真核生物基因组的结构特点基因组庞大，远大于原核生物的基因组存在大量的重复序列非编码序列占整个基因组序列的90%以上（是真核生物与细菌和病毒之间最主要的区别）转录产物为单顺反子真核基因是断裂基因，有内含子存在大量的顺式作用元件（启动子、增强子、沉默子等）存在大量的DNA多态性（DNA序列中发生变异而导致的个体间核苷酸序列的差异）单核甘酸多态性（SNP）串连重复序列多态性具有端粒结构（真核生物线性基因组DNA末端的一种特殊结构，是一段DNA序列和蛋白质形成的复合体；其中的DNA相当保守）原核细胞染色体原核细胞 DNA结构简练只存在极少数的不编码蛋白的序列不编码蛋白的序列占比少于 10%存在转录单元多顺反子 mRNA操纵子有重叠基因细菌和病毒中含有重叠基因，即同一段 DNA 能携带两种不同蛋白质的信息G4 噬菌体；SV40 病毒； fai X174（大肠杆菌中的一种单链 DNA 病毒）中含有重叠基因基因重叠可能是生物进化过程中自然选择的结果重叠基因存在的形式一个基因完全在另一个基因里面，如基因 B 在基因 A 内部分重叠，如基因 k 和 基因 C 的部分重叠两个基因只有一个碱基对的重叠，如 D 基因终止密码子的最后一个碱基是 J 基因起始密码子的第一个碱基原核生物的基因组很小，大多只有一条染色体

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