
染色質(Chromatin)是存在于真核生物細胞核内的遺傳物質複合體,由DNA、組蛋白和非組蛋白共同構成。其英文術語"chromatin"源自希臘語"chroma"(顔色),因該物質易被堿性染料着色而得名。根據《分子細胞生物學》(NCBI Bookshelf)定義,染色質在細胞周期中呈現兩種形态:間期的松散纖維狀(常染色質)和有絲分裂期的緻密螺旋狀(異染色質)。
從結構層面分析,染色質的基本單位是核小體。每個核小體包含約146個堿基對的DNA片段纏繞在8個組蛋白分子形成的核心結構上,這種"串珠狀"排列通過連接DNA(linker DNA)和H1組蛋白穩定結合。ScienceDirect數據庫指出,這種高階結構動态調節基因表達:常染色質區域允許轉錄因子接觸,而異染色質區域通常抑制基因活性。
染色質的主要功能包括:
國際權威期刊《Nature Reviews Molecular Cell Biology》強調,染色質重塑複合物(如SWI/SNF家族)通過ATP水解改變核小體位置,這一過程對胚胎發育和疾病發生具有關鍵作用。最新研究證實,染色質三維構象通過拓撲相關結構域(TADs)精确控制基因簇的協同表達。
染色質是存在于真核生物細胞核内的遺傳物質複合體,主要由DNA、組蛋白、非組蛋白及少量RNA組成。其核心功能是高效儲存遺傳信息,并動态調控基因表達。以下是詳細解析:
DNA與組蛋白複合
DNA纏繞在組蛋白八聚體(H2A、H2B、H3、H4各兩分子)表面形成核小體,這是染色質的基本單位。核小體通過連接DNA(linker DNA)串聯,再經H1組蛋白進一步壓縮成30nm纖維結構。
染色質類型
遺傳信息壓縮
人類DNA總長約2米,通過染色質多級折疊壓縮至微米級細胞核内,如分裂期形成染色體(染色質的最高凝縮态)。
基因表達調控
組蛋白修飾(如乙酰化、甲基化)和染色質重塑複合物可改變局部結構,決定基因是否可被轉錄。例如,組蛋白乙酰化通常促進染色質松散,激活轉錄。
DNA保護與修複
染色質結構可屏蔽DNA免受損傷,同時通過動态重組協助修複蛋白接近損傷位點。
若需進一步了解染色質與疾病(如癌症表觀遺傳異常)或具體分子機制,建議查閱《分子生物學》教材或最新研究文獻。
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