人体细胞中的 DNA 几乎有 2m 长,它堆积在一个直径只有几微米的微小细胞核内。细胞核内 DNA 的压缩水平是惊人的。它被组织成几个顺序更高的压缩级别,以适应如此狭小的空间。最紧凑的 DNA 形式是可以在显微镜下看到的分裂细胞中的染色体。
DNA 围绕称为组蛋白核心的蛋白质复合物缠绕两次,该复合物由 8 种组蛋白组成。这种 DNA 和组蛋白的复合物称为核小体,是 DNA 压缩的基本和功能单位。核小体可以进一步围绕自身盘绕成更高阶的压缩。
当在低盐条件下从细胞中提取 DNA 并在显微镜下检查时,它类似于绳子上的珠子。该字符串代表称为"接头 DNA"的游离 DNA,连接珠状核小体。如果在生理盐条件 (0.15 M KCl) 中分离 DNA,则呈现直径为 30 nm 的纤维状形式,与非组蛋白 H1 结合。H1 蛋白与两个核小体紧密结合,不允许 DNA 滑落。
组蛋白是高度保守的蛋白质
核心组蛋白的氨基酸序列在远亲物种之间高度保守。例如,小牛胸腺和豌豆植物之间 H3 组蛋白的氨基酸序列只有四个氨基酸的差异。
非组蛋白
核小体复合物还与一小部分非组蛋白结合,这有助于维持压缩和组织长染色质环。非组蛋白还参与 DNA 复制和 RNA 合成的调节。
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