染色质 装配 染色体

染色质 装配 染色体
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染色质 装配 染色体
染色质 chromatin
真核细胞分裂间期的细胞核内由DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA组成的线性复合结构.（《遗传学名词》第二版）
人体内各种细胞,虽然大小不一,形态各异,功能也不相同,但它们都是生命活动的基本场所,其基本结构是一样的,细胞是由细胞核、细胞质和细胞膜组成,在细胞核中,有一种易被碱性染料染上颜色的物质,叫做染色质.准确地说,应该叫做染色体.染色体只是染色质的另外一种形态.它们的组成成分是一样的,但是由于构型不一样,所以还是有一定的差别.其在细胞的有丝分裂期螺旋化形成染色体.它是由脱氧核糖核酸(DNA)和组蛋白组成.是 调节生物体新陈代谢、遗传和变异的物质基础.
每一物种都有特定的染色体.其数目及形态特征在—般情况下是相当稳定的,每条染色体上有许多按顺序排列的遗传物质叫做基因,遗传是由基因控制的,人体细胞染色体共46条.可配成 23对.其中22对为常染色体,男女都一样.另1对为性染色体. 男女的性染色体有差别.女性的性染色体为二个大小形状相同的x染色体.男性的性染色体则只有一条x染色体,另外还有一条较小的Y染色体,性染色体是决定性别的物质基础,人体细胞每一对成双的染色体叫同源染色体,其中一条来自父亲,一条来自母亲.
用于化学分析的原核细胞的染色质含裸露的DNA,也就是不与其他类分子相连.而真核细胞染色质却复杂得多,由四类分子组成：即DNA,RNA,组蛋白（富有赖氨酸和精氨酸的低分子量碱性蛋白,至少有五种不同类型）和非组蛋白（酸性）.DNA和组蛋白的比例接近于1:1.
细胞中编码和控制的信息是与DNA分子紧密地联系在一起的.
DNA是一种高分子聚合物,即由重复单位构成的大分子.每一单位都由三种较小分子组成,它们彼此结合形成核苷酸.碱基共有四种：胸腺嘧啶(T),胞嘧啶(C),腺嘌呤(A),鸟嘌呤(G).人的碱基比例A:T:G:C是29.2:29.4:21.0:20.4,A+T/C+G比例为1.53.在多数来源DNA中,嘌呤的克分子数等于嘧啶的克分子数,即A+G=T+C,A=T,C=G.DNA分子由两条螺线缠绕的分子链组成.链由糖和磷酸残基交错连接形成.每条链都有一个糖-磷酸主链和由糖部分向内突出的那些碱基.在DNA分子中各个碱基排列成对,DNA分子整体呈双螺旋形式.脱氧核糖与碱基的特定碳原子连接,大分子中相邻的两个糖分子通过与磷酸形成的磷酸酯键彼此连接.碱基借助于氢键相互连接,使整个分子保持稳定.碱基配对是严格互补的：A与T配对,C与G配对,DNA分子的两条链在整个分子长度内是彼此互补的.
在人的细胞中,DNA是位于与膜相连的细胞核内,而蛋白质的合成则在细胞质里进行.细胞直接读出的信息是编码RNA分子上的,细胞不能直接阅读染色体DNA上的信息.DNA中的胸腺嘧啶在RNA中由极为相似的分子尿嘧啶代替.RNA是单链的,与其模板DNA双螺旋中的一条多核苷酸链互补.这些信息最终被编译成特定的结构蛋白或酶蛋白.
DNA是一种具有多种功能的分子.它能够通过复制过程产生自己,细胞每分裂一次DNA便复制一次.它通过转录过程制造三种RNA：信使RNA(mRNA),转移RNA(tRNA)和核糖体RNA(rRNA).这三种RNA在细胞质合成蛋白质的一系列过程中行使不同的功能.信使RNA由DNA模板产生,是按一定顺序排列的三联体密码子,因其是被读出的信息而得名.密码是一种三联体,任一mRNA中核苷酸的数目至少应是所要合成的蛋白质中氨基酸数目的三倍.tRNA由好多种,是一类三叶草形状的分子.tRNA成分中含有一些异常核苷酸,游离端的末端是核苷酸-CCA,中叶的顶部是三个核苷酸一组,构成反密码子（可以用互补方式与mRNA三联体密码子的三个核苷酸配对）,是mRNA编码信息的读者.
为了进行转录,DNA的双螺旋在RNA聚合酶的作用下被拆开.RNA聚合酶结合于双链DNA,使它解旋和拆开；同时形成RNA,RNA随RNA聚合酶沿DNA的移动而增加长度.当mRNA从DNA中释放出来,由细胞核进入细胞质,附着于一个或几个核糖体上,其信息由相应的tRNA读出.然后,附着于tRNA-CCA末端的氨基酸彼此连接,形成不断加长的蛋白质.当tRNA到达终止密码子(uAA, uAG, uGA)时,这一过程便告结束,合成的蛋白质被释放出来,作为酶或膜以及其他细胞器的结构分子而供细胞使用.
装配 释义：将零件按规定的技术要求组装起来,并经过调试、检验使之成为合格产品的过程
染色体chromosome [5krEumEsEum]
细胞核内由核蛋白组成、能用碱性染料染色、有结构的线状体,是遗传物质基因的载体.
在生物的细胞核中,有一种易被碱性染料染上颜色的物质,叫做染色质.染色体只是染色质的另外一种形态.它们的组成成分是一样的,但是由于构型不一样,所以还是有一定的差别.染色体在细胞的有丝分裂期由染色质螺旋化形成.用于化学分析的原核细胞的染色质含裸露的DNA,也就是不与其他类分子相连.而真核细胞染色体却复杂得多,由四类分子组成：即DNA,RNA,组蛋白（富有赖氨酸和精氨酸的低分子量碱性蛋白,至少有五种不同类型）和非组蛋白（酸性）.DNA和组蛋白的比例接近于1:1.
正常人的体细胞染色体数目为46条,并有一定的形态和结构.染色体在形态结构或数量上的异常被成为染色体异常,由染色体异常引起的疾病为染色体病.现已发现的染色体病有100余种,染色体病在临床上常可造成流产、先天愚型、先天性多发性畸形、以及癌肿等.染色体异常的发生率并不少见,在一般新生儿群体中就可达0.5%~0.7%,如以我院平均每年3000新生儿出生数计算,其中可能有15~20例为染色体异常者.而在早期自然流产时,约有50%~60%是由染色体异常所致.染色体异常发生的常见原因有电离辐射、化学物品接触、微生物感染和遗传等.临床上染色体检查的目的就是为了发现染色体异常和诊断由染色体异常引起的疾病.
染色体检查是用外周血在细胞生长刺激因子——植物凝集素（PHA）作用下经37℃,72小时培养,获得大量分裂细胞,然后加入秋水仙素使进行分裂的细胞停止于分裂中期,以便染色体的观察；再经低渗膨胀细胞,减少染色体间的相互缠绕和重叠,最后用甲醇和冰醋酸将细胞固定于载玻片上,在显微镜下观察染色体的结构和数量.正常男性的染色体核型为44条常染色体加2条性染色体X和Y,检查报告中常用46,XY来表示.正常女性的常染色体与男性相同,性染色体为2条XX,常用46,XX表示.46表示染色体的总数目,大于或小于46都属于染色体的数目异常.缺失的性染色体常用O来表示.
人体内每个细胞内有23对染色体.包括22对常染色体和一对性染色体. 性染色体包括：X染色体和Y染色体.含有一对X染色体的受精卵发育成女性,而具有一条X染色体和一条Y染色体者则发育成男性.这样,对于女性来说,正常的性染色体组成是XX,男性是XY.这就意味着,女性细胞减数分裂产生的配子都含有一个X染色体；男性产生的精子中有一半含有X染色体,而另一半含有Y染色体.精子和卵子的染色体上携带着遗传基因,上面记录着父母传给子女的遗传信息.同样,当性染色体异常时,就可形成遗传性疾病.男性不育症中因染色体异常引起者约占2%～21%,尤其以少精子症和无精子症多见.
哺乳动物雄性个体细胞的性染色体对为XY；雌性则为XX.
鸟类的性染色体与哺乳动物不同：雄性个体的是ZZ,雌性个体为ZW.
历史
1879年,由德国生物学家弗莱明（alther Flemming,1843～1905年）经过实验发现.
1883年美国学者提出了遗传基因在染色体上的学说.
1888年正式被命名为染色体.
1902年,美国生物学家萨顿和鲍维里通过观察细胞的减数分裂时又发现染色体是成对的,并推测基因位于染色体上.
1928年摩尔根证实了染色体是遗传基因的载体,从而获得了生理医学诺贝尔奖.
1956年庄有兴等人明确了人类每个细胞有46条染色体,46条染色体按其大小、形态配成23对,第一对到第二十二对叫做常染色体,为男女共有,第二十三对是一对性染色体.
性染色体的发现
遗传的染色体学说的证据来自于这样的实验,一些特殊基因的遗传行为和性染色体（sex chromosome）传递的关系.性染色体在高等真核生物的两种性别中是不同的.性染色体的发现为Sutton-Boveri的学说提供了一个实验证据.
在孟德尔以前（1891年）德国的细胞学家亨金（Henking,H）曾经用半翅目的昆虫蝽做实验,发现减数分裂中雄体细胞中含11对染色体和一条不配对的单条染色体,在第一次减数分裂时,它移向一极,亨金无以为名,就称其为“X”染色体.后来在其它物种的雄体中也发现了“X”染色体.
1900年麦克朗（McClung, C.E）等就发现了决定性别的染色体.他们采用的材料多为蚱蜢和其它直翅目昆虫.1902年麦克朗发现了一种特殊的染色体,称为副染色体（accessory chromosome）.在受精时,它决定昆虫的性别.1906年威尔逊（Wilson, E.B）观察到另一种半翅目昆虫(Proteror)的雌体有6对染色体,而雄性只有5对,另外加一条不配对的染色体,威尔逊称其为X染色体,其实雌性是有一对性染色体,雄性为XO型.
在1905年斯蒂文斯（Stevens, N）发现拟步行虫属（Tenebrio molitor）中的一种甲虫雌雄个体的染色体数目是相同的,但在雄性中有一对是异源的,大小不同,其中有一条雌性中也有,但是是成对的；另一条雌性中怎么也找不到,斯蒂文斯就称之为Y染色体.在黑腹果蝇中也发现了相同的情况,果蝇共有4对染色体,在雄性中有一对是异形的染色体.在1914年塞勒（Seiler,J）证明了在雄蛾中染色体都是同形的,而在雌蛾中有一对异形染色体.他们根据异形染色体的存在和性别的相关性,发现了性染色体,现在已完全证实了他们的推论是完全正确的.严格地说异形染色体的存在仅是一条线索,而不是证据,不能因为存在异形染色体,就表明其为性染色体.一定要通过实验证明这条染色体上存在决定性别的主要基因,方能定论.
揭开X-染色体的神秘面纱
2005年3月17日,在Nature杂志上发表的一篇文章宣告基本完成对人类X染色体的全面分析.对X染色体的详细测序是英国Wellcome Trust Sanger研究中心领导下世界各地多所著名学院超过250位基因组研究人员共同完成的,是人类基因组计划的一部分.
从属于NIH的美国国家人类基因组研究院的负责人弗朗西丝.柯林斯博士(Francis S. Collins, Ph.D)表示“对X染色体的详细研究成果代表了生物学和医药学领域进展的一个新的里程碑.新的研究确认了X染色体上有1098个蛋白质编码基因--有趣的是,这1098个基因中只有54个在对应的Y染色体上有相应功能.[详细]
染色体研究是临床遗传学研究的基础.测序结果表明X染色体包涵多达1100种基因.但另人吃惊的是,与之相关的疾病也有百余种,如X染色体易碎症、血友病、孤独症、肥胖肌肉萎缩病和白血病等.看来这条染色体决不容小视!
X染色体对应的另一半就是Y染色体.人类Y染色体的测序工作也已经完成,并且发现它并没有人们之前想象的那样脆弱.Y染色体上有一个“睾丸”决定基因则对性别决定至关重要.目前已经知道的与Y染色体有关的疾病有十几种.
染色体及染色体相关疾病
如果将人类基因组比作一本厚重的书,这本书则由23章组成,而每章都有它自己的故事.到目前为止,已经完成基因测序的常染色体还包括5、6、7、9、10、13、14、16、19、20、21、22染色体.染色体疾病的特点是大段的基因缺损或重复而使患者的智力和外观发育甚至身体多个器官发生明显异常,如唐氏综合病和微缺损症.
基因组测序研究的新进展
基因组研究以国际人类基因组计划为代表,是当今生物技术研究的“热中之热”.人类基因组草图的完成宣告了一个新时代——后基因组时代的到来.目前已经完成基因组测序的动物还有秀丽线虫（1998年）、果蝇（2000年）、狗（2004年）和小鸡（2004年）等.我国研究人员独立完成了水稻、家蚕、鸡、吸血虫等物种的全基因组测序工作.
染色体检查的临床适应症
一、生殖功能障碍者
在不孕症、多发性流产和畸胎等有生殖功能障碍的妇夫中至少有7%~10%是染色体异常的携带者.常见的有染色体结构异常如平衡易位和倒位以及数量异常如由于女性少一条X染色体造成的45,XO,或多一条Y染色体造成的47XXY.平衡易位和倒位由于无基因的丢失,携带者本身常并不发病,却可因其生殖细胞染色体异常而导致不孕症、流产和畸胎等生殖功能障碍.性染色体数目异常除可造成不孕外,还常出现第二性征异常.
二、第二性征异常者
常见于女性,如有原发性闭经、性发育不良,伴身材矮小、肘外翻、盾状胸和智力稍有低下,阴毛、腋毛少或缺如,后发际低,不育等,应考虑是否有X染色体异常.常见的X染色体异常有特纳氏综合征和环形X染色体.特纳氏综合征患者比正常女性少一条X染色体,其染色体核型为：45,XO.环形X染色体患者由于某种原因使X染色体两端同时出现断裂,并在断裂部位重接形成,环形染色体越小临床症状越重.早期发现这些异常并给予适当的治疗可使第二性征得到一定程度地改善,也可能获得生育能力.
三、外生殖器两性畸形者
对于外生殖器分化模糊,如阴茎伴尿道下裂,阴蒂肥大呈阴茎样,根据生殖器外观常难以正确决定性别的患者,通过性染色体的检查有助于做出明确诊断.根据染色体检查结果和临床其它检查,两性畸形可分为真两性畸形、假两性畸形、性逆转综合征等几种不同情况.
1.真两性畸形：内生殖器同时存在着两性的特征,即体内同时存在睾丸、输精管和卵巢、输卵管.染色体检查表现为两种类型：1、46,XX/46,XY,即一个机体内存在着两个细胞系,每种细胞的比例决定性别取向,产生的原因：X精子和Y精子同时与两个卵子受精后融合,或X精子和Y精子同时与卵细胞和刚形成、尚未排出卵外的极体分别受精所致.2、核型是46,XX,但是Y染色体的某些基因或片段易位于X染色体上,或常染色体基因突变而具有Y染色体的功能.
2.假两性畸形：有进一步分为女假两性畸形和男假两性畸形.女假两性畸形内生殖器表现为女性,有子宫、卵巢、输卵管,染色体检查为46,XX.男性假两性畸形内生殖器表现为男性即性腺是睾丸,染色体核型是46,XY.
3.性逆转综合征：即染色体核型与表型相反,例如核型是女性核型46,XX,但表型却似男性；或核型是男性核型46,XY,但表型却似女性.46,XX男性的主要临床表现有睾丸发育不良,隐睾,阴茎有尿道下裂,精子少或无精子,可有喉节、胡须.腋毛稀疏,群体发病率：1/2万.46,XY女性的主要临床表现有身材较高,卵巢为条索状,无子宫,盲端阴道,原发性闭经,乳房不发育.
四、先天性多发性畸形和智力低下的患儿及其父母染色体病的特点就是多发性畸形和智力低下,常见临床特征有,头小、毛发稀而细、眼距宽、耳位低、短颈、鼻塌而短、外生殖器发育不良、腭裂、肌张低下或亢进、颠痫、通贯掌、肛门闭锁、身材矮小、发育迟缓、眼裂小、发际低、持续性新生儿黄疸及明显的青斑、眼睑下垂、心脏畸形、肾脏畸形、虹膜或视网膜缺损等.染色体检查可发现有21-三体综合征等异常.
五、性情异常者
身材高大、性情凶猛和有攻击性行为的男性,有些可能为性染色体异常者.如XYY综合征,染色体检查表现为比正常男性多一条Y染色体,染色体核型表现为47,XYY.患者多数表型正常,即健康情况良好,常有生育能力,但子代男性中同样为47,XYY的机会大于正常人群.该病的发病率占一般男性人群的1/750.男性如出现身材修长、四肢细长、阴茎小、睾丸发不发育和精液中无精子者,有时还可以伴有智力异常,应通过染色体检查确定是否患有可氏综合征,该病患者比正常男性多一条X染色体,染色体核型表现为原`原47,XXY.其发病率在一般男性中为1/800,在男性精神发育不全者中为1%,而在男性不孕者中可高达1/10.
六、接触过有害物质者
辐射、化学药物、病毒等可以引起染色体的断裂,如果染色体裂后原来的片段未在原来的位置上重接,将形成各种结构异常的染色体,如缺失、易位、倒位、重复、环形染色体等,这些畸变如发生在体细胞可以引起一些相应的疾病,例如肿瘤.如畸变发生在生殖细胞就发生遗传效应,殃及子代,可以引起流产、死胎、畸形儿.
七、婚前检查
婚前检查可以发现表型正常的异常染色体携带者,如染色体平衡易位、倒位,染色体的平衡易位和倒位由于基因不丢失而表型正常,但极易引起流产、畸胎、死胎,盲目保胎会引起畸形儿的出生率增加.婚前检查还可以发现表形基本正常,但性染色体异常者,这些患者可表现为性功能障碍、无生育能力等.因此,婚前检查对优生优育有着重要的意义.
八、白血病及其它肿瘤患者
白血病及其它肿瘤时出现的染色体异常可使血细胞的癌基因表达,使血细胞无控制的恶性生长.不同的白血病常有各自的特征性染色体异常,因此染色体检查有助于白血病的诊断和预后判定.
1.慢性粒细胞白血病：Ph染色体是其标记染色体,由9号和22号染色体部份片段相互易位形成的.Ph染色体的出现为慢性粒细胞白血病的确诊指标,治疗过程中Ph染色体的出现或消失,还可作为疗效和愈后的参考指标.
2.急性非淋巴细胞白血病：染色体改变主要为8号和21号染色体相互易位,以及15号和17号染色体相互易位,形成4条异常染色体,并且增加一条12号染色体.
3.急淋巴细胞白血病：染色体检查可发现8号和14号染色体相互易位,4号和11号染色体相互易位,9号和22号染色体相互易位形成的6条异常染色体并增加一条21号染色体.

什么意思啊