变,这样的超螺旋称负超螺旋。 对于右手螺旋的DNA分子,如果每圈初级螺旋的碱基对数小于104,则其二级结构处于紧缠状态,是正超螺旋。 如果每圈初级螺旋的碱基对数大于104,则其二级结构处于松缠状态,是负超螺 2、环形DNA的拓扑学特性 以260bp组成的线形BDNA为例,螺旋周数260/104=25。 P340图25-8松驰环、解链环、负超螺旋 ①连环数(L) DNA双螺旋中,一条链以右手螺旋绕另一条链缠绕的次数,以L表示 松驰环:L=25 解链环:L=23 超螺旋:L=23 ②缠绕数(T) DNA分子中的 Watson-Crick螺旋数目,以T表示 松驰环T25 解链环T23 超螺旋T=25 ③超螺旋周数(扭曲数W) 松驰环W= 解链环W=0 超螺旋W=-2 L=T+W ④比连环差() 表示DNA的超螺旋程度 Lo是指松驰环形DNA的L值 天然DNA的超螺旋密度一般为003~009,平均每10bp上有39个负超螺旋。 负超螺旋DNA是由于两条链的缠绕不足引起,很易解链,易于参加DNA的复制、重组和转录等需要将两条链分开才 能进行的反应。 3、拓扑异构瘠 此酶能改变DNA拓扑异构体的L值。 ①拓扑异构酶酶Ⅰ(拧紧) 能使双链负超螺旋DNA转变成松驰形环状DAλ,每次作用可使L值增加1,同时,使松驰环状DNA转变成正超 螺旋。 ②拓扑异构酶酶Ⅱ(拧松) 能使松驰环状DNA转变成负超螺旋形DNλ,毎次催化使L减少2,冋同时能使正超螺旋转变成松驰DNA
变，这样的超螺旋称负超螺旋。 对于右手螺旋的DNA分子，如果每圈初级螺旋的碱基对数小于10.4，则其二级结构处于紧缠状态，是正超螺旋。 如果每圈初级螺旋的碱基对数大于10.4，则其二级结构处于松缠状态，是负超螺旋。 2、环形 DNA的拓扑学特性 以 260bp组成的线形B-DNA 为例，螺旋周数260/10.4=25。 P340 图 25-8 松驰环、解链环、负超螺旋 ①连环数（L） DNA 双螺旋中，一条链以右手螺旋绕另一条链缠绕的次数，以L 表示。 松驰环：L=25 解链环：L=23 超螺旋：L=23 ②缠绕数（T） DNA 分子中的Watson-Crick螺旋数目，以T 表示 松驰环 T=25 解链环 T=23 超螺旋 T=25 ③超螺旋周数（扭曲数W） 松驰环 W=0 解链环 W=0 超螺旋 W= -2 L=T+W ④比连环差（λ） 表示 DNA的超螺旋程度 λ=（L—L0）/L0 L0 是指松驰环形DNA 的L 值 天然 DNA的超螺旋密度一般为-0.03~-0.09，平均每100bp上有3-9个负超螺旋。 负超螺旋DNA是由于两条链的缠绕不足引起，很易解链，易于参加DNA的复制、重组和转录等需要将两条链分开才 能进行的反应。 3、拓扑异构酶 此酶能改变DNA 拓扑异构体的L 值。 ①拓扑异构酶酶I（拧紧） 能使双链负超螺旋 DNA 转变成松驰形环状 DNA，每一次作用可使 L 值增加 1，同时，使松驰环状 DNA 转变成正超 螺旋。 ②拓扑异构酶酶II（拧松） 能使松驰环状DNA转变成负超螺旋形DNA，每次催化使L 减少2，同时能使正超螺旋转变成松驰DNA
五、染色体的结构 l、大肠杆菌染色体 大肠杆菌染色体是由42×10bp组成的双链环状DNA分子,约300个基因。 大肠杆菌DNA结合蛋白 每个细胞 H 两个28KD的相同亚基 30000个二聚体 HU 两个各9KD的不同亚基 4000个二体聚体 HLP 17KD的亚基 2000个单体 3KD的亚基 未知 这些DNA结合蛋白,使42×10bp的Eoi染色体DNA压缩成为一个手脚架形结构,结构中心是多种DNA结合蛋 白,DNA双螺旋分子有许多位点与这些蛋白结合,形成约100个小区,每个小区的DNA都是负超螺旋,一个小区的DNA 有两个端点被蛋白质固定,每个小区相对独立。 用极微量的DNA酶Ⅰ处理时,只能使少量小区的DNA成为松驰状态,而其它小区仍然保持超螺旋状态。 2、真核生物染色体 主要由组蛋白和DNA组成 组蛋白是富含碱性aa(lys、Arg舶碱性蛋白质,根据 Lys/Arg比值不同,可分为H、HA、HB、H、H五种,均为 单链蛋白质,分子量1100021000 H2A、HB、H、H4各两分子对称聚集成组蛋白八聚体。 146bp长度的DNA双螺旋盘绕在八聚体上形成核小体。 核小体间DNA长度15-100b(般6b)其上结合有H1 2H2A、2HB、2H3、2H组蛋白八聚体146 cpDNA核小体 串联染色质拆叠染色体 DNA(直径2mm) 盘绕组蛋白八聚体上,结合H1,压缩1 核小体(一级结构) 螺旋化,压缩比1/6 螺线管(二级结构) 再螺旋化,压缩比1/40 超螺线管(三级结构) 折叠,压缩比1/5 染色单体(四级结构 总压缩比:18400-1/10000
五、 染色体的结构 1、大肠杆菌染色体 大肠杆菌染色体是由4.2×106bp组成的双链环状DNA 分子，约3000 个基因。 大肠杆菌DNA 结合蛋白： 每个细胞 H 两个 28KD的相同亚基 30000 个二聚体 HU 两个各9KD 的不同亚基 40000 个二体聚体 HLP1 17KD 的亚基 20000个单体 P 3KD的亚基 未知 这些DNA结合蛋白，使4.2×106bp的E.coli染色体DNA压缩成为一个手脚架形结构，结构中心是多种DNA结合蛋 白，DNA双螺旋分子有许多位点与这些蛋白结合，形成约100个小区，每个小区的DNA都是负超螺旋，一个小区的DNA 有两个端点被蛋白质固定，每个小区相对独立。 图 用极微量的DNA 酶I 处理时，只能使少量小区的DNA成为松驰状态，而其它小区仍然保持超螺旋状态。 2、真核生物染色体 主要由组蛋白和DNA组成。 组蛋白是富含碱性 a.a(Lys、Arg)的碱性蛋白质，根据 Lys/Arg 比值不同，可分为 H1、H2A、H2B、H3、H4五种，均为 单链蛋白质，分子量11000-21000。 H2A、H2B、H3、H4各两分子对称聚集成组蛋白八聚体。 146bp 长度的DNA双螺旋盘绕在八聚体上形成核小体。 核小体间DNA 长度15-100bp（一般60bp）其上结合有H1 图 2H2A、2H2B、2H3、2H4组蛋白八聚体 146bpDNA 核小体 串联 染色质 折叠 染色体 DNA（直径2nm） 盘绕组蛋白八聚体上，结合H1，压缩比1/7 核小体（一级结构） 螺旋化，压缩比1/6 螺线管（二级结构） 再螺旋化，压缩比1/40 超螺线管（三级结构） 折叠，压缩比1/5 染色单体（四级结构） 总压缩比：1/8400~1/10000