染色质纤维缠绕成染色体时为何不会相互打结?

如题所述

其实DNA在细胞核里并不是那么混乱的飘来飘去,而是有一个“染色体包装”后的好几级结构。
首先,核小体是染色质结构的基本单位,可以看看上图最上面的三个图示,大部分时候DNA是处于这种状态,每大约146个核苷酸对的双链DNA围绕一个组蛋白形成一个核小体复合体,就跟把线在一个线团缠起来一样,在机上旁边的连接区域(加起来200个碱基),会使DNA分子的长度变成初始长度的1/3,这是DNA包装的第一个层次。而DNA工作的时候的第一步就是先把线团打开,可以想象一下,在DNA复制的时候,线团就是按顺序的按着DNA合成酶的方向,边打开边缠绕回去。(表观遗传的概念,也是通过组蛋白的甲级化或者乙酰化,调控基因的表达)。
间期的细胞中,这样的伸展状态很适合DNA复制之类的活动,因为各种酶和其他蛋白质很方便和DNA接触,当染色体准备进入有丝分裂时,染色质丝会进一步螺旋化,形成高度浓缩的有丝分裂染色体。这就引出了DNA的更多级的包装。
到了细胞周期的中期时,这些念珠在进一步折叠就变成了粗粗的棒状的染色体
这面这两张图是说被形成核小体以后染色体是如何表达的,绿色那张图形成的环就是在转录RNA的区域。
典型的人类的细胞核直径大约5-8um,而DNA的长度加起来有2m,在如此小的细胞核里如何保持秩序?我们把这个问题分解来看:
在间期,就算一条染色体也是分成不同状态的,基因表达多的区域比较松散,而同样有一些高度致密的异染色质;而因为组蛋白带有正电荷帮助和带负电的DNA主链紧密结合,也因为有组蛋白的存在使染色体形成一个比较有规律的结构,不至于缠绕在一起。

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第1个回答  2017-11-22

染色质的缠绕是严格执行DNA缠绕在蛋白质八聚体(有点像绳子在球上转两圈)上并以这个单体再不断螺旋并超螺旋这样旋转起来,并且还有拓扑异构酶的作用螺旋的。并不是一条DNA缠到底吧。
如果要进行正常情况下的解旋则需要解旋酶一层一层的解旋,而且DNA双链并不像毛线一样相互之间会摩擦摩擦在光滑的地上。中间还有电荷作用。所以打结的情况很难发生吧。
但是如果在进行DNA以及RNA在用甲基绿和吡罗红混合染色时,用盐酸霸道总裁的母亲棒打鸳鸯式的方法使蛋白质和DNA分离的时候,不知道这种情况下会不会发生DNA的混乱。

第2个回答  2017-11-22

一般人的印象中,感觉那几十根染色质纤维就是飘荡、缠绕在细胞核里的。那么它们日常工作时以及收缩、缠绕成染色体时为何不会打结呢,是因为每一条染色质在细胞核中本来就占据相对独立的空间吗?
每条间期染色体占据了细胞核的一个特定区域,所以不同的染色体不会相互缠绕。人们认为这种组织的形成至少是由于染色体的某部分附着在核被膜或者核纤层的一些位点上。
间期细胞核中染色体组织的最明显例子是核仁,这是间期细胞核在光镜下最明显的结构。载有核糖体RNA基因的个染色体的局部在这里聚在一起。

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