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常染色質(zhì)（染色質(zhì)松散聚集的形式）

次瀏覽 | 更新時(shí)間：2023-05-22

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常染色質(zhì)

染色質(zhì)松散聚集的形式

常染色質(zhì)是染色質(zhì)（由DNA、RNA和蛋白質(zhì)組成）的一種松散聚集的形式，這種聚集方式在基因中大量存在，并且相應(yīng)的片段通常處于活躍的轉(zhuǎn)錄當(dāng)中（但并非必要，即常染色質(zhì)部分不一定都是高表達(dá)的序列）。常染色質(zhì)構(gòu)成了細(xì)胞核基因組中表達(dá)最活躍的一部分。

人類基因組中92%為常染色質(zhì)。

基本信息

中文名	常染色質(zhì)
外文名	euchromatin
定義	染色質(zhì) 的一種松散聚集的形式
DNA包裝	比約為1/2000-1/1000
狀態(tài)	處于伸展?fàn)顟B(tài)
化學(xué)本質(zhì)	DNA 、 RNA 和蛋白質(zhì)
性質(zhì)	染色質(zhì)纖維折疊壓縮程度低

收起

結(jié)構(gòu)

常染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)類似于未折疊的一串珠子中間被一根細(xì)繩穿過(guò)，這其中的珠子代表核小體結(jié)構(gòu)。每個(gè)核小體由八個(gè)蛋白質(zhì)單體組成，這些蛋白質(zhì)叫做組蛋白，每個(gè)組蛋白單體周?chē)?47個(gè)堿基對(duì)長(zhǎng)度的雙鏈DNA環(huán)繞；在常染色質(zhì)中，DNA在組蛋白上的包裹是較為松散的，從而其上的原始DNA序列是暴露在外可被讀取的。每一個(gè)處于被DNA環(huán)繞的核心組蛋白單體（除被DNA包裹的8個(gè)核心組蛋白外還有作為連接蛋白的組蛋白H1等）有一個(gè)“尾部”多肽結(jié)構(gòu)，可被多種不同程度修飾。這些尾部的修飾被認(rèn)為可以發(fā)揮基因調(diào)控之開(kāi)關(guān)的功能，他們可以決定染色體上整體基因的疏密排布方式。其中的一個(gè)具體例子是發(fā)生在賴氨酸（K4）上的甲基化，這是組蛋白上重要的一類標(biāo)記物。

外形

染色質(zhì)可以分為兩種類群，異染色質(zhì)和常染色質(zhì)。最開(kāi)始，這兩種形式是通過(guò)其在染色之后的顏色深淺區(qū)分的，常染色質(zhì)一般著色較淺，而異染色質(zhì)著色很深，表明其緊密聚集。異染色質(zhì)通常集中在細(xì)胞核的邊緣區(qū)域。然而，不同于這種早期的二分法，最近的研究表明在動(dòng)物和植物體內(nèi)都擁有不止這兩種染色體結(jié)構(gòu)，可能會(huì)有四到五種，區(qū)別在于其上表觀遺傳標(biāo)記的不同。

一般來(lái)說(shuō)，常染色質(zhì)通過(guò)G顯帶技術(shù)表現(xiàn)為淺色帶狀，這樣的結(jié)構(gòu)在光學(xué)顯微鏡下可見(jiàn)，其顏色與異染色質(zhì)較深的染色不同。其染色較淺是由于其聚集程度較低導(dǎo)致的。常染色體的基本結(jié)構(gòu)是一條細(xì)長(zhǎng)且開(kāi)放未折疊的10納米長(zhǎng)微纖維。在原核細(xì)胞中，常染色質(zhì)是其染色質(zhì)的唯一存在形式；這表明異染色質(zhì)是一種與細(xì)胞核一同在原核細(xì)胞之后才進(jìn)化出的結(jié)構(gòu)，同時(shí)也可能是一種解決真核細(xì)胞越來(lái)越大的基因組與有限的細(xì)胞核空間之間沖突的機(jī)制。

功能

常染色質(zhì)區(qū)域的基因可以被轉(zhuǎn)錄為信使RNA。常染色質(zhì)區(qū)域非折疊的結(jié)構(gòu)允許基因調(diào)控蛋白和RNA聚合酶與其上的DNA序列結(jié)合，從而開(kāi)啟轉(zhuǎn)錄過(guò)程。在轉(zhuǎn)錄過(guò)程中，并非所有的常染色質(zhì)都會(huì)被轉(zhuǎn)錄，但基本上非轉(zhuǎn)錄的部分會(huì)折疊為異染色質(zhì)以保護(hù)暫時(shí)其上不用的基因。因此細(xì)胞的活性與細(xì)胞核中的常染色質(zhì)數(shù)目有直接關(guān)系。

常染色質(zhì)與異染色質(zhì)之間的轉(zhuǎn)換被認(rèn)為是一種調(diào)控基因表達(dá)和復(fù)制的機(jī)制。這是基于“可訪問(wèn)性假設(shè)”，基因的轉(zhuǎn)錄與表達(dá)在緊密壓縮的染色質(zhì)中更難完成，需要另外的機(jī)制，因而聚集較為松散的常染色質(zhì)區(qū)域上的基因更容易進(jìn)行復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過(guò)程，這樣的結(jié)構(gòu)對(duì)于一些處于高表達(dá)量的基因尤為重要。一類經(jīng)常處于活動(dòng)的結(jié)構(gòu)常染色質(zhì)是編碼一些細(xì)胞生存必需的蛋白的基因（又稱居家基因，housekeeping genes）。

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