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(DNA与染色体) - Coggle Diagram
DNA与染色体
DNA组织层次
2.1 核小体(真核核心单元)
组蛋白八聚体
H2A-H2B二聚体 ×2
H3-H4四聚体 ×1
DNA缠绕:147bp/圈,1.65超螺旋
连接DNA:10-80bp (H1结合位)
2.2 染色质纤维
30nm纤维
螺线管模型:6核小体/圈
锯齿模型:Z字形折叠
染色质环
CTCF/黏连蛋白锚定
拓扑关联域(TADs)
2.3 染色体高级结构
染色体骨架(Scaffold)
放射环模型:MAR/SAR锚定
染色体疆域(Chromosome Territory)
染色质动态调控
4.1 表观遗传标记
DNA修饰
甲基化(5mC):CpG岛
羟甲基化(5hmC)
去甲基化路径
组蛋白修饰
乙酰化(H3K9ac):激活
甲基化(H3K4me3激活, H3K27me3抑制)
磷酸化(Ser10, DNA损伤)
4.2 染色质重塑复合物
SWI/SNF家族:滑动核小体
ISWI家族:核小体间距调控
CHD家族:组蛋白变体置换
4.3 非编码RNA调控
Xist RNA (X染色体沉默)
端粒RNA (TERC)
着丝粒RNA (Centromeric RNA)
DNA功能机制
5.1 复制
半保留复制
复制机器
解旋酶(Helicase)
引物酶(Primase)
DNA聚合酶(Pol δ/ε)
滑动夹(PCNA)
5.2 损伤修复
BER:碱基切除修复
NER:核苷酸切除修复
DSBR:双链断裂修复
同源重组(HR)
非同源末端连接(NHEJ)
5.3 重组
V(D)J重组 (免疫多样性)
转座子机制
DNA转座子("剪切-粘贴")
逆转录转座子("复制-粘贴")
特殊染色体类型
6.1 原核染色体
类核结构(Nucleoid)
HU蛋白压缩DNA
环状DNA拓扑域
6.2 细胞器染色体
线粒体DNA(mtDNA)
母系遗传
高突变率
叶绿体DNA(cpDNA)
6.3 人工染色体
BAC:细菌人工染色体
YAC:酵母人工染色体
HAC:人类人工染色体
DNA分子结构
1.1 化学组成
含氮碱基
嘌呤:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)
嘧啶:胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)、尿嘧啶(U)
戊糖:脱氧核糖(DNA) vs 核糖(RNA)
磷酸基团:磷酸二酯键
1.2 双螺旋结构
Watson-Crick模型
反向平行链
碱基互补配对:A=T (2氢键), G≡C (3氢键)
大沟(major groove)与小沟(minor groove)
构象变体
B-DNA (标准右旋)
A-DNA (脱水右旋)
Z-DNA (左旋,CpG岛)
染色体分类与形态
3.1 着丝粒类型
中着丝粒(Metacentric)
亚中着丝粒(Submetacentric)
端着丝粒(Telocentric)
近端着丝粒(Acrocentric)
3.2 特殊结构
着丝粒(Centromere)
CENP-A组蛋白变体
动粒(Kinetochore)组装位点
端粒(Telomere)
TTAGGG重复序列
端粒酶(Telomerase)机制
核仁组织区(NOR):rRNA基因簇
研究技术
7.1 成像技术
荧光原位杂交(FISH)
染色质构象捕获(3C/Hi-C)
冷冻电镜(cryo-EM)核小体结构
7.2 测序技术
ChIP-seq:蛋白-DNA互作
ATAC-seq:开放染色质
端粒长度测序(TelSeq)