【染色质中蛋白质与ＤＮＡ的空间结构】 染色质 DNA 蛋白质的关系

　　高中生物第一册32页讲到：染色质主要是由DNA和蛋白质组成，染色质和染色体是细胞中同一种物质在不同时期的两种形态。但是经常有同学询问染色质和蛋白质的空间结构是怎样的？
　　
　　一、染色体中的蛋白质成分
　　
　　可分两大类：组蛋白和染色质非组蛋白，染色质的基本生物化学组成（以小牛胸腺染色质为例）如以DNA为100，则组蛋白为114，染色质非组蛋白为33，RNA为7
　　组蛋白是碱性蛋白富含碱性氨基酸（如精氨酸、赖氨酸），分子量较小，10000-20000道尔顿。根据组氨酸所含碱性氨基酸的不同，将组蛋白分成五类，即H1 ，H2B ，H2A，H3 ，H4五类。在进化位置上相差极远的生物的组蛋白，其氨基酸成分仍十分近似，只差1-2个氨基酸。说明组蛋白基因在漫长的生物进化历程中很少遭受突变。组蛋白结构上的这一特征，说明它不可能承担起调节DNA转录的作用。
　　染色体非组蛋白这类蛋白质数目十分庞大，有的是酸性蛋白，但不都是酸性蛋白。染色体非组蛋白中包含各种各样的酶，如DNA聚合酶、RNA聚合酶、多核苷酸连接酶、核酸水解酶类、蛋白酶类、蛋白激酶等等。这类蛋白质具有种的、组织的特异性，它的含量与细胞生理活动状态有关。所以目前倾向于认为这类蛋白质参与DNA转录的调控。而组蛋白只起非特异性的掩蔽基因的作用。
　　
　　二、染色质的基本结构单位-----核小体
　　
　　过去一般认为蛋白质是结合于DNA双螺旋结构的深沟之中。但是，自从1974年根据电镜观察及X―光衍射分析等资料，R.D.Kornberg提出核小体是染色质的基本结构单位以后，上述结论已被否定了。按R.D.Kornberg的模型，核小体是直径为100Å×55Å的组蛋白核心和盘绕于此核心之外的DNA构成的，核心是由组蛋白H2A， H2B ，H3 ，H4各二分子组成，所以是一个八聚体蛋白，外绕的DNA长200碱基对，其绕行的轨迹还不清楚(如图4-34)。不同组织、不同类型的细胞，以及同一细胞里染色体的不同区段中，盘绕在组蛋白八聚体核心外面的DNA长度是不同的。如真菌的可以短到只有154碱基对，而海胆精子的可以长达260碱基对，但一般的变动范围在180碱基对到200碱基对之间。这种结构模型已得到X-衍射结构分析资料的支持。组蛋白H1一分子缔合于此核小体的外头。这种核小体一个挨一个聚集成串,这就是染色质结构的最基本的单位。染色质非组蛋白如何与DNA结合还不太清除。
　　
　　参考文献：
　　1.生物化学（高等教育出版社1989年2月第10次印刷）
　　2.沈同，王镜岩，赵邦悌主编。