医学细胞生物学第八章细胞核和染色体.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,细胞核,Cell Nucleus&Function,细胞核,细胞核概述,核被膜,染色质与染色体,核仁与核糖体的发生,核骨架,细胞核与疾病,细胞核概述,细胞核是真核生物储存遗传物质的场所，具有许多重要的功能：,DNA,的储存、复制、转录及转录调控,细胞核概述,细胞核在不同物种,间、在同一个体的不,同组织间具有,异形,性,，即在形态、数目、大小的差异性。,形态多样,数量不等,NP=V,n,/(V,c,-V,n,),间期细胞核结构,细胞核随细胞增殖过程呈现周期性变化，间期细胞核最为完整，包括,核被膜,、,DNA,纤维,(,染色质,),、,核仁,、,核基质（核骨架）,等部分。核膜为双层单位膜结构，将遗传物质和胞质成份分隔开；,DNA,纤维展开存在时称为染色质，而形成致密结构时称为染色体；核仁是,rRNA,转录和核糖体亚基组装的场所。核基质为细胞核提供网络状的骨架。,核孔,染色质,核仁,中心体,微管,核骨架,外核膜,内核膜,核被膜,内质网,中间纤维,细胞核是原核生物和真核生物的重大区别,拟核,核膜的化学组成,核被膜是间期细胞核与细胞质间的界膜，使细胞核成为一个相对独立的体系。,核膜的化学成分：,蛋白质,和,脂类,核膜的化学成分与,粗面内质网,极为相似,核膜的结构,核被膜是由,两层平行,但,不连续,的,非对称性,单位膜构成的，包括,外核膜,、,内核膜,、,核周间隙,、,核孔复合体,以及,核纤层,等结构,.,外核膜,(,outer nuclear membrane),面向细胞质，与,粗面内质网膜,连续，使核周腔与内质网腔相通,表面结合核糖体，是粗面内质网的特化区域,外核膜的胞质面常附着有,细胞骨架,成分（,IF,和,MT,），与细胞核的形态和细胞内的定位有关。,核膜的结构,外核膜与细胞质骨架的联合作用,面向核质，表面光滑，无核糖体附着；,内侧衬以,核纤层蛋白,形成的骨架网络体系；,内外核膜在局部区域融合形成,核孔,。,内核膜,(,inner nuclear membrane),核膜的结构,核周间隙,(,perinuclear space),核膜的结构,内外核膜之间的部分,与粗面内质网腔相连续,核质间的缓冲区,内外核膜融合形成的小孔,核孔数量与细胞活力成正相关,核孔并非单纯的小孔，而是由蛋白质构成的复杂结构，称为,核孔复合体,。,核孔,(nuclear pore),核膜的结构,核膜,的功能,区域化作用,1.核膜作为核与质的界膜，使细胞的遗传物质有了一个相对稳定的内环境，保证了,DNA,复制、转录的精确性与高效性；,2.真核细胞核膜的出现将,RNA,转录和蛋白质翻译在时间和空间上分隔开，即细胞核内转录的,RNA,前体必须进行加工修饰成熟后，才能输出到细胞质中指导蛋白质的合成，这一机制使基因表达更具可调控性。,核膜,的功能,区域化作用,1.核膜作为核与质的界膜，使细胞的遗传物质有了一个相对稳定的内环境，保证了,DNA,复制、转录的精确性与高效性；,2.真核细胞核膜的出现将,RNA,转录和蛋白质翻译在时间和空间上分隔开，即细胞核内转录的,RNA,前体必须进行加工修饰成熟后，才能输出到细胞质中指导蛋白质的合成，这一机制使基因表达更具可调控性。,核,/,质间物质交换,大分子物质的出核转运与入核转运,核膜,的功能,核膜的化学组成、结构及功能,核孔复合体及其功能,核纤层的结构及其功能,核被膜,(,Nuclear Membrane),核孔复合体,（,N,uclear,P,ore,C,omplex,）,的结构,核孔复合体及其功能,核孔是内外核膜局部融合形成，是沟通核、质的通道,核孔具有复杂的结构，由一组蛋白颗粒按特定的方向排列形成,八面对称,的复合体，称为,核孔复合体,(,N,uclear,P,ore,C,omplex),核孔复合体,（,N,uclear,P,ore,C,omplex,）,的结构,核孔复合体及其功能,胞质面,核质面,胞质纤维,中央栓,胞质环,核篮,核质环,辐,外核膜,内核膜,核周腔,核膜,篮状纤维,纤维环,NPC,的捕鱼笼式结构模型,核孔复合体的,捕鱼笼式,结构模型，由,胞质环,、,核质,环（核篮）,、,辐,、,中央栓,及,若干短纤维组成。,核孔复合体的核质面和,胞质面结构是,不对称,的，说,明其功能也具不对称性，表,现为核孔双向运输能力的差,异。,核孔复合体,（,N,uclear,P,ore,C,omplex,）,的结构,核孔复合体及其功能,电镜下的核孔复合体,胞质面,(,示胞质环,),核质面,(,示核质环及核篮,),核孔复合体,（,N,uclear,P,ore,C,omplex,）,的结构,核孔复合体及其功能,核孔复合体,的功能,介导核质间物质交换,核孔复合体及其功能,NPC,是核质间物质交换的,双向,、,选择性,、,亲水,通道，可通过,主动运输,或,被动运输,来实现物质转运。,1,、,无机离子和小分子物质（直径,10nm,）可通过,被动运输,自由转运；,2,、生物大分子物质,(,蛋白质、,RNA,等,),可以通过,主动运输,进行转运。,E,E,载,体,信号,核孔复合体,的功能,介导核质间物质交换,核孔复合体及其功能,1.,核输入,：,亲核蛋白,入核机制,核定位信号（,NLS,）,NPC,介导的主动运输是一个,信号识别,与,载体介导,的,耗能,过程，具有,饱和性,。,亲核蛋白是一类在细胞质中合成后，需要或能够进入细胞核中发挥作用的蛋白质，其氨基酸序列中具备,核定位信号（,NLS,）,，能引导蛋白质通过,NPC,进入核内。,核质,胞质,入核素,入核素,亲核,蛋白,核孔复合体,的功能,介导核质间物质交换,核孔复合体及其功能,1.,核输出,：蛋白质及,mRNA,的出核机制,核输出信号（,NES,）,NPC,介导的主动运输是一个,信号识别,与,载体介导,的,耗能,过程，具有,饱和性,。,NES,介导蛋白质出核运输,胞质,核质,mRNA,的,5,帽子结构与核 输出,核膜的化学组成、结构及功能,核孔复合体及其功能,核纤层的结构及其功能,核被膜,(,Nuclear Membrane),核纤层是紧贴内核膜内侧的纤维状网络结构，与中间纤维及核骨架相连，并为染色质提供结合位点。,核纤层,（,Nuclear lamina,）,的结构,核纤层的结构与功能,核纤层由,A,、,C,两种亚基,装配而成并通过,B,亚基,与内核膜相连,核纤层在细胞分裂时 呈现周期性变化。,A,C,B,核纤层,（,Nuclear lamina,）,的功能,核纤层的结构与功能,核纤层在细胞核中起支架作用,1,、维持核的形态；,2,、与中间纤维及核骨架形成网络,核纤层,（,Nuclear lamina,）,的功能,核纤层的结构与功能,核纤层参与,DNA,复制及转录调控,核纤层与核膜重建及染色体凝集关系密切,参与核膜重建：核纤层蛋白通过,磷酸化,和,去磷酸化,的作用，在细胞周期中对核膜的崩解和重建起调控作用；,核纤层为染色质提供锚定位点，与染色体凝集有关。,核被膜小结,核膜的化学组成（蛋白质和脂类）与,rER,相似，,包括,内外核膜、核孔、核周隙、核纤层,等结构。,核膜的功能：,NPC,的,捕鱼笼,结构模型：,胞质环、核质环（核篮）、中央栓、辐等，具不对称性,。,核纤层随细胞分裂作,周期性变化,，具,支架作用,；参与,核膜重建、染色体锚定,.,区域化效应,（,稳定细胞核、转录翻译在时空上的分隔,）,核、质物质交换,（,NPC,）,以,主动或被动运输,方式介导核质间运输,亲核蛋白,借助,核定位信号,完成入核,细胞核,细胞核概述,核被膜,染色质,（,chromatin,）,与染色体,（,chromosome,）,核仁与核糖体的发生,核骨架,细胞核与疾病,染色质与染色体,染色质/染色体的化学组成,常染色质与异染色质,染色质如何组装成染色体,中期染色体形态结构,核型与染色体带型,染色质是间期细胞遗传物质的存在形式，呈细丝状，弥散分布于细胞核内；染色体是细胞分裂过程中，染色质复制后凝聚成的条状、棒状结构。,染色体和染色质,是细胞周期不同时相中遗传物质的不同存在形式。,染色体和染色质具有相同的化学组成：,DNA,、,组蛋白、非组蛋白,及,少量的,RNA,染色质,/,染色体的化学组成,染色质和染色体,DNA,成分,染色质,/,染色体的化学组成,真核基因,线性,DNA,分子,染色质,染色体,真核细胞每条染色体均含两条线性,DNA,分子（姐妹染色单体）,真核细胞内所有染色体集合称为,染色体组（,2n,）,间期,分裂期,基因：能产生一条多肽链或功能,RNA,所必需的全部,DNA,序列,启动子,exon,转录起始点,intron,exon,intron,终止子,增强子,DNA,成分,染色质,/,染色体的化学组成,基因组,（,genome）,指细胞内单倍染色体（,n,）所含的遗传信息，包括基因及基因间的,DNA,序列，人类基因组约有,30,亿个碱基对,，却只有,2.5,万,个基因；,基因组大小、染色体数量与生物体复杂性无相关性,染色质,DNA,的三个功能序列,染色质,DNA,（一条线性,DNA,分子）,的三个必须功能序列：,1,、,端粒序列,存在于染色体的末端,在复制过程中维持,DNA,分子末端的完整性,保持染色体的稳定,DNA,成分,染色质,/,染色体的化学组成,DNA,成分,染色质,/,染色体的化学组成,染色质,DNA,的三个功能序列,染色质,DNA,（一条线性,DNA,分子）,的三个必须功能序列：,2,、,着丝点序列,姐妹染色单体的连接部位,在细胞分裂中期通过,动粒,与纺锤丝,相连，使复制后的染色体平均分配到,两个子细胞中。,DNA,成分,染色质,/,染色体的化学组成,染色质,DNA,的三个功能序列,染色质,DNA,（一条线性,DNA,分子）,的三个必须功能序列：,3,、,复制源序列,是,DNA,复制的起点,一条线性,DNA,具有多个复制源序列,多个复制源同时进行,DNA,复制,形成多个复制叉,DNA,成分,染色质,/,染色体的化学组成,（,1,）,DNA,复制起始点（,ori,）,（,2,）着丝粒（,centromere,，,cen,）,（,3,）两个端粒（,telomeres,，,tel,）,酵母人工染色体,染色质,DNA,（一条线性,DNA,分子）,的三个必须功能序列：,组蛋白,5,种主要类型的组蛋白,类型,Lys/%Arg/%aa,数/个 分子量/,Da,保守性 种属,/,组织特异性,H1,29 1 215 23 000,低,有,H2A,11 9 129 14 000,H2B,16 6 125 13 800,H3,10 13 135 15 300,H4,11 14 102 11 200,是真核生物染色体的基本结构蛋白。是一类碱性蛋白（,带正电荷,），能与,DNA,中带,负电荷的磷酸基团,相互结合，参与线性,DNA,纤维的包装,;,组蛋白的修饰（乙酰化或甲基化）可调控基因的表达。,高,极高,染色质,/,染色体的化学组成,核小体组蛋白,无,染色体的非组蛋白支架,非组蛋白,指与染色质,DNA,结合的除组蛋白以外的蛋白质成分，其作用包括：,1、,参与维持染色体的结构,2、,为,DNA,折叠及复制提供支架,3、,参与基因的表达和调控,染色质,/,染色体的化学组成,高迁移率组,（,HMG,）,非组蛋白：,1,、,含量最为丰富的非组蛋白,2,、,动态、可逆地结合于染色质的活性基因部位，参与调节基因的转录及表达。,染色质/染色体的化学组成,常染色质与异染色质,染色质如何组装成染色体,中期染色体形态结构,核型与染色体带型,染色质与染色体,常染色质,常染色质：,间期细胞核内染色较浅，螺旋化程度较低，处于,伸展状态,的染色质细丝，具有,活跃的转录活性,，多位于,核中央，均匀分布。,常染色质与异染色质,间期细胞染色质按形态特征及功能状态分为两类：,异染色质：,间期细胞核内染色深、呈,凝缩状态,，,无转录活性,的染色质，多位于,核周近核膜处，结构致密。,常染色质,(E),和异染色质,(H),的电镜照片,Nu,为核仁,兼性异染色质：,指在某些细胞类型，或特定发育阶段中，原有的常染色质发生凝聚并丧失转录活性后转变为异染色质，如女性的,巴氏小体,、淋巴细胞的异染色质。在,特定条件下兼性异染色质可转变回常染色质,。,结构异染色质：,指在所有细胞类型和各个发育阶段，都处于凝集状态的异染色质，如,着丝粒、端粒,等,常染色质与异染色质,异染色质的分类,结构异染色质：,指在所有细胞类型和各个发育阶段，都处于凝集状态的异染色质，如,着丝粒、端粒,等,常染色质与异染色质,异染色质的分类,兼性异染色质：,指在某些细胞类型，或特定发育阶段中，原有的常染色质发生凝聚并丧失转录活性后转变为异染色质，如女性的,巴氏小体,、淋巴细胞的异染色质。在,特定条件下兼性异染色质可转变回常染色质,。,核内染色质的区域化定位,染色质/染色体的化学组成,常染色质与异染色质,染色质如何组装成染色体,中期染色体形态结构,核型与染色体带型,染色质与染色体,染色质组装成染色体,细胞内线性,DNA,分子需经多级压缩才能蜗居于细胞核中,DNA,（,2m,）,染色质,染色体,（,58um,）,染色质包装,染色体包装,染色质组装成染色体,细胞内线性,DNA,分子需经多级压缩才能蜗居于细胞核中,DNA,（,2m,）,染色质,染色体,（,58um,）,染色质包装,染色体包装,电镜下的染色质,染色质组装成染色体,染色质包装,:,一级,/,二级结构,二级结构,（生理）,一级结构,（低盐）,染色质包装的一级结构：核小体,核小体结构示意图,核小体,（,nucleosome,）,是染色质包装的,一级结构,，是染色体的基本结构单位，由约,200bp,的,DNA,及,组蛋白八聚体,构成，电镜下形成,串珠状，,核小体的形成使,DNA,纤维压缩了约,7,倍。,H2A H2B H3 H4,组蛋白八聚体,146,bpDNA,，,1.75,圈,连接,DNA,，,60bp,核小体,200bpDNA,组蛋白,H1,稳定核小体,染色质组装成染色体,染色质包装的二级结构：螺线管,电镜下的染色质,二级结构,一级结构,螺线管,（,solenoid,）,是染色质包装的,二级结构,，是在,组蛋白,H1,的协助下，核小体串珠进一步盘旋而成的中空结构。螺线管的形成使核小体串珠结构压缩了约,6,倍。,染色质组装成染色体,染色质包装的二级结构：螺线管,H1,组蛋白,核小体,染色体的包装,一级结构：核小体,二级结构：螺线管,染色体,染色质（分裂间期）,染色体（分裂期）,染色质组装成染色体,染色体的包装,-,多级螺旋化模型,染色质组装成染色体,染色质的包装（间期）,染色体的包装（分裂期）,DNA,核小体,螺线管,超螺线管,染色单体,7,6,40,5,染色体,一 二 三 四,染色体骨架放射环结构模型,DNA,核小体,螺线管,伸展的袢环,浓缩的袢环,染色体,染色质/染色体的化学组成,常染色质与异染色质,染色质如何组装成染色体,中期染色体形态结构,核型与染色体带型,染色质与染色体,中期染色体的结构,中期染色体的形态结构,染色单体,主缢痕、着丝粒与动粒,次缢痕与核仁组织者,随体和端粒,中期染色体的形态结构,着丝粒及相关结构,中期染色体两条姐妹染色单体的连接处，有一向内凹陷的缢痕，称为,主缢痕,。主缢痕的染色质部分，称为,着丝粒（序列）,，由高度重复的异染色质构成，是染色质的必须功能序列之一。,基于着丝粒位置的染色体分类,染色体类型,着丝粒位置,长臂长度/短臂长度,短臂长度/染色体总长度,中着丝粒,m,1.001.67,0.5000.375,亚中着丝粒,sm,1.683.00,0.3740.250,亚端着丝粒,st,3.017.00,0.2490.125,端着丝粒,t,7.01,0.1240.000,各类型染色体示意图,中期染色体的形态结构,着丝粒及相关结构,主缢痕两侧的圆盘状结构称为,动粒,，由蛋白质构成，是细胞分裂时纺锤丝的附着位点，参与染色体的定位和移动。,中期染色体的形态结构,次缢痕及相关结构,次缢痕,是染色体上除主缢痕以外的缢缩部位，次缢痕部位的染色体为,rDNA,序列，能编码,rRNA,，参与核仁的组装，因此称为,核仁组织区（,NOR,），,而,rDNA,则称为,核仁组织者。,随体,是位于染色体末端的球状或棒状结构，通过,次缢痕,与染色体主体相连。,端粒是染色体两端的特化结构,端粒的生物学功能：,维持染色体的稳定性；,维持染色体的完整性；,参与染色体在核内的空间排布及同源染色体的正确配对。,原位杂交实验显示人染色体末端的端粒,中期染色体的形态结构,端粒及其功能,癌细胞,正常细胞,中期染色体的形态结构,特殊类型的染色体,多线染色体,存在于双翅目昆虫幼虫细胞中,复制后的染色单体并不分开，而是平行排列，经多个细胞周期后，形成多线染色体,光镜下呈现深浅交替的带与间带；,局部出现膨松区，为基因活跃转录区。,果蝇的多线染色体，箭头所指膨松区 域为,RNA,活跃转录区,多线染色体中的转录区在不同,时相的变化,中期染色体的形态结构,特殊类型的染色体,灯刷染色体,多存在于鱼类、两栖类动物的卵母细胞中，出现于第一次减数分裂的,双线期,；,染色体轴两侧有侧环，形如,灯刷,为,RNA,活跃转录区。,染色质/染色体的化学组成,常染色质与异染色质,染色质如何组装成染色体,中期染色体形态结构,核型与染色体带型,染色质与染色体,动物细胞的染色体组,核型（染色体组型）,核型与染色体带型,一种生物细胞中含有的所有染色体的集合称为,染色体组。,用特殊的染色方法使染色体产生明、暗相间的带型，这一技术称为,染色体显带技术；,在测量计算和显带的基础上对染色体组进行分组、排队、配对等分析，得到该染色体组中所有染色体在形态、大小、数目等特征的总和称为,染色体组型,，,又称,核型,核型分析,染色体,G,显带技术,核型（染色体组型）,核型与染色体带型,一种生物细胞中含有的所有染色体的集合称为,染色体组。,用特殊的染色方法使染色体产生明、暗相间的带型，这一技术称为,染色体显带技术；,在测量计算和显带的基础上对染色体组进行分组、排队、配对等分析，得到该染色体组中所有染色体在形态、大小、数目等特征的总和称为,染色体组型,，,又称,核型,核型分析,G,显带染色体组型,核型与染色体带型,核型（染色体组型）,一种生物细胞中含有的所有染色体的集合称为,染色体组。,用特殊的染色方法使染色体产生明、暗相间的带型，这一技术称为,染色体显带技术；,在测量计算和显带的基础上对染色体组进行分组、排队、配对等分析，得到该染色体组中所有染色体在形态、大小、数目等特征的总和称为,染色体组型,，,又称,核型,核型分析,借助计算机软件进行核型分析,人类染色体核型,(,女性,),核型与染色体带型,核型（染色体组型）,一种生物细胞中含有的所有染色体的集合称为,染色体组。,用特殊的染色方法使染色体产生明、暗相间的带型，这一技术称为,染色体显带技术；,在测量计算和显带的基础上对染色体组进行分组、排队、配对等分析，得到该染色体组中所有染色体在形态、大小、数目等特征的总和称为,染色体组型,，,又称,核型,核型分析,人类染色体核型,(,男性,),核型与染色体带型,核型（染色体组型）,一种生物细胞中含有的所有染色体的集合称为,染色体组。,用特殊的染色方法使染色体产生明、暗相间的带型，这一技术称为,染色体显带技术；,在测量计算和显带的基础上对染色体组进行分组、排队、配对等分析，得到该,染色体组中所有染色体在形态、大小、数目等特征的总和称为,染色体组型,，又称,核型,核型分析,染色质与染色体小结,染色质,/,染色体的化学组成：,DNA,（,三个必须功能序列,）、组蛋白（,核小体组蛋白、,H1,组蛋白,）、非组蛋白,常染色质与异染色质：,1,、二者的,差异,（凝集程度、位置、功能）；,2,、异染色质的分类（,结构异染色质,、,兼性异染色质,）,染色质组装为染色体,：,1,、染色质的包装（,一级结构核小体、二级结构螺线管,）；,2,、染色体的包装（,多级螺旋化模型及骨架,-,放射环模型,）,中期染色体的形态：,主缢痕（着丝粒、动粒）,；次缢痕（,核仁组织者,、随体）；,端粒,；特殊染色体（多线、灯刷染色体）,核型,与染色体带型,细胞核,细胞核概述,核被膜,染色质与染色体,核仁与核糖体的发生,核骨架,细胞核与疾病,核仁为间期细胞核内形成的无膜包被的海绵状球体,1,2,个或多个，核仁常趋向核的边缘，称为“,趋边效应,”；,核仁大小与细胞代谢活跃程度呈正相关,（干细胞、肿瘤细胞,/,特化细胞如精子、肌细胞、神经细胞）。,核仁的化学组成为,RNA,和,蛋白质（,RNP,）及少量的,DNA,等。,核仁与核糖体的发生,核仁的形态结构和化学组成,核仁的形态结构和化学组成,电镜下核仁包括：,纤维中心,和,致密纤维组分,、,颗粒组分,。,纤维中心,是包埋于颗粒组分内部的低电子密度的圆形结构，是,rDNA,的,存在部位；,rDNA,以袢环的形式伸出染色质，并大量转录形成,rRNA,，组织形成核仁，因此，每个,rDNA,袢环就称为一个,核仁组织者,，位于染色体,次缢痕区域,；,人类,rDNA,位于,5,条染色体,（,13,、,14,、,15,、,21,，,22,）,上，因此体细胞就有,10,个,rDNA,构成纤维中心，参与核仁的形成。,核仁与核糖体的发生,纤维中心,(fc),；致密纤维组分,(dfc),；颗粒组分（,gc,）,核仁的形态结构和化学组成,电镜下核仁包括：,纤维中心,和,致密纤维组分,、,颗粒组分,。,致密纤维组分,电子密度按最高，围绕浅染 的纤维中心呈环形或半月形，含有不同转录阶段的,rRNA,分子。,颗粒组分,位于核仁的外周，由正在加工的核糖体亚单位构成。,核仁与核糖体的发生,纤维中心,(fc),；致密纤维组分,(dfc),；颗粒组分（,gc,）,核仁的功能,核糖体亚基的加工,rRNA,的转录和加工,核仁与核糖体的发生,核糖体,的组装,核仁与核糖体的发生,核仁的功能,核糖体亚基的加工,核仁周期,在进行有丝分裂的细胞中，核仁出现一系列结构和功能的周期性变化，称为,核仁周期,。,核仁的周期性变化：,1,、前期,（,rDNA,开始收回到染色体中，核仁,分散成许多小核仁，染色质凝集形成染色体，,rRNA,合成停止）；,2,、中期和后期（,rDNA,完全收进染色体中，核仁消失）；,3,、末期（,rRNA,重新开始合成，形成多个小核仁，并进一步汇合成一个大核仁）,核仁与核糖体的发生,核仁分散,核仁聚合,细胞核,细胞核概述,核被膜,染色质与染色体,核仁与核糖体的发生,核骨架,细胞核与疾病,核骨架,，是指核内一个由非组蛋白为主构成的网架结构体系,对细胞核及染色质起支持作用，也称,核基质,。,从狭义上讲是指核内的纤维蛋白网络；从广义上讲核骨架还包括,核纤层,、,核孔复合体，,并与,中间纤维,相连,。,核骨架主要由,非组蛋白,构成在细胞分裂间期充满整个核质空间，在细胞分裂期则压缩为染色体骨架。,核骨架（核基质）,核骨架的概念,经核酸酶消化及盐抽提后，核骨架和,DNA,纤维相互分离,核骨架,核骨架的概念,核骨架,，是指核内一个由非组蛋白为主构成的网架结构体系,对细胞核及染色质起支持作用，也称,核基质,。,从狭义上讲是指核内的纤维蛋白网络；从广义上讲核骨架还包括,核纤层,、,核孔复合体，,并与,中间纤维,相连,。,核骨架主要由,非组蛋白,构成在细胞分裂间期充满整个核质空间，在细胞分裂期则压缩为染色体骨架。,核质,胞质,核基质,核纤层,核骨架、核纤层、细胞质骨架的联合作用,核骨架,核骨架的概念,核骨架,，是指核内一个由非组蛋白为主构成的网架结构体系,对细胞核及染色质起支持作用，也称,核基质,。,从狭义上讲是指核内的纤维蛋白网络；从广义上讲核骨架还包括,核纤层,、,核孔复合体，,并与,中间纤维,相连,。,核骨架主要由,非组蛋白,构成在细胞分裂间期充满整个核质空间，在细胞分裂期则压缩为染色体骨架。,核骨架的功能,核骨架,核骨架参与,DNA,的,复制,是,DNA,的高效精确复制的结构支架,DNA,复制必需的酶（,DNA,聚合酶及拓扑异构酶）与核骨架上特定的位点结合而被激活。,DNA,附着于核骨架上与此类酶形成复合体，启动复制。,核骨架的功能,核骨架,核骨架与基因转录,某些关键的转录因子与核骨架结合，基因只有结合在核骨架上才能高效转录；,细胞内三种,RNA,都在核骨架上合成、其后的成熟过程可能也发生在核骨架。,核骨架的功能,核骨架,核骨架参与染色体和核膜的构建,核骨架为核内染色质,DNA,的空间构型起维系和支架作用,可能作为染色体支架参与形成染色体,细胞核,细胞核概述,核被膜,染色质与染色体,核仁与核糖体的发生,核骨架,细胞核与疾病,细胞核与疾病,细胞核形态异常与肿瘤,肿瘤细胞通常具有较高的,核质比,细胞核外形不规则,核仁体积增大，数目增加,染色质纤维变粗，染色变深,核孔数目显著增加,1、21三体综合症,2,、睾丸退化症(,Klinefelters syndrome),核型一般为47,XXY,少数为48,XXXY,3,、,卵巢退化症(,Turners syndrome),核型一般为45,XO,此外还有,XO/XX,嵌合体,4,、慢性粒细胞白血病（,CML）,费城染色体：由22号染色体的长臂与9号染色体长臂之间的部分区段发生易位形成,5,、视网膜母细胞瘤,13号染色体长臂的中间缺失,常见人类染色体疾病,细胞核与疾病,染色体异常与疾病,染色体数目、结构变化引起的遗传病,21,三体综合征（,Downs syndrome,）,18,三体综合征（,Edwards Syndrome,）,耳廓低位,距离过远,鼻子宽大,下颚小,摇椅底足,指,2/3,、,4/5,交叠握拳,13,三体综合征（,Trisomy 13,Patau syndrome,）,多指畸形,距离过远,鼻宽扁,唇颚裂,低耳廓,卵巢退化综合征（,Turners syndrome,）,核型一般为45,XO,此外还有,XO/XX,嵌合体,Symptoms:,Low-set ears,webbed neck,broad chest,non-working ovaries,hypothyroidism,diabetes,vision problems,neuro/cognitive deficiency,congenital heart disease,etc.,慢性粒细胞白血病（,CML）,9q34,与,22q11,发生易位，形成,Ph,染色体（费城染色体）,95%,的,CML,患者含有,Ph,染色体,Ph,染色体是由,22,号染色体长臂与,9,号染色体长臂之间的部分区段易位后，所形成的比正常,22,号染色体更小的染色体。,易位使原癌基因,abl,和,bcr,发生融合，并被激活，使细胞发生癌变。,CML,核型（示,9,、,22,号染色体）,睾丸退化症(,Klinefelters syndrome),核型一般为47,XXY,少数为48,XXXY,Symptoms:,Reduced fertility,smaller testicles,gynecomastia(increased breast tissue),rounded body,etc.,双,Y,染色体,(,extra Y chromosome,),核型一般为47,XYY,Human males with a single extra Y chromosome(XYY)do not have any well-defined syndrome,although they tend to be taller than average.,非洲儿童恶性淋巴瘤,(,Burkitt lymphoma,),8q24,与,14q32,发生易位,猫叫综合征(,Cri-du-Chat-Syndrome,),5,号染色体短臂缺失,Babies with cri-du-chat are usually small at birth,and may have respiratory problems.Often,the larynx doesnt develop correctly,which causes the signature cat-like cry.,镰状细胞贫血症,（,Hbs,）,细胞核与疾病,基因缺陷与疾病,由基因碱基缺陷导致的遗传病,苯丙酮尿症（,PKU,）,细胞核与疾病,基因缺陷与疾病,由基因碱基缺陷导致的遗传病,细胞核与疾病,基因缺陷与疾病,由基因碱基缺陷导致的遗传病,早年衰老综合症,(Hutchinson-GilfordProgeria syndrome),又称儿童早老症,由核纤层,A,基因突变引起,细胞核与疾病,血友病,-,凝血因子缺乏,白化病,先天性色盲,-X,染色体辨色基因异常,基因缺陷与疾病,由基因碱基缺陷导致的遗传病,由于先天性缺乏酪氨酸酶，黑色素合成发生障碍所导致的遗传性白斑病,细胞核与疾病,单基因病,多基因病,遗传性少年型糖尿病,动脉粥样硬化症,原发性高血压,原发性癫痫精神分裂症,基因缺陷与疾病,由基因碱基缺陷导致的遗传病,