高中阶段所理解的染色质包含组成包含少量RNA吗？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2018-07-29 14:39 标签： 染色质
染色体上的RNA作用肤浅认识
讨论话题：染色体上的少量RNA，它们有什么作用？
平时只关注染色体上的DNA，也了解一点点表观遗传学，老师们在讨论染色体上的RNA有什么作用，提供了几张图片，也知道了大概，然后去学习一些专业教材，确实科学家对染色体上的RNA也逐渐揭开了神秘面纱。
最有代表的实例就数女性X染色体上的RNA。
1．参与灭活一条X染色体（Xist的RNA分子）
以下是来自《中国生物技术信息网》的资料（略有删减），以供学习。
众所周知，男性和女性中的染色体是不同的。女性的体细胞中含有2个X染色体，而男性只有1个。如果女性的2个染色体和它们全部的基因都被激活，那它们产生的蛋白会是男性中的两倍，这将会扰乱人体的生物化学平衡。
当然，大自然不会让这么容易的错误发生，女性的其中1个染色体在子宫内的早期发展阶段就完全且永久性的灭活。但是，负责灭活的机制至今还并不完全清楚。一项小鼠研究表明，一种叫Xist的RNA分子在这个过程中发挥着重要的作用。
研究发现，有数百份拷贝的该分子附着在其中一个X染色体上。科学家们认为，这些RNA分子会联合其它分子使X染色体灭活。
实验证据1：科学家们使用的老鼠干细胞有两个特点，第一是像未受精的卵细胞一样只有一个X染色体；第二，经过修饰后，细胞能够连续不断地产生Xist，从而使仅有的一个X染色体失活，最终细胞死亡。
实验证据2：如果病毒插入后破坏的基因是Xist使X染色体失活所需要的，那么X染色体将不会被灭活，相应的细胞也会存活。
最终，科学家们通过这种途径分离出了存活的干细胞，并确定了与X染色体失活相关的7个基因，其中一个叫Spen。该基因会产生一种蛋白，使它与RNA结合。在其它试验中，ETH的研究表明，如果老鼠细胞缺乏Spen基因，负责改变染色体结构的蛋白不能够有效地在X染色体上积累。
2．降低了一个女性的X染色体基因的活性（非编码RNA-XIST）
以下是《生物化学和分子生物学》网站提供的资料（略有删减）：
在马萨诸塞州的剑桥Broad研究院的研究生Jesse Engreitz与米切尔Guttman以及埃里克兰德3人一起努力，进行十分仔细的观察最早发现的第一个非编码RNA-XIST，20年前它被确定为一个沉默因子，它降低了一个女性的X染色体基因的活性，以确保该基因的适度表达。
证据1：Engreitz发现，XIST与附近染色体的loops相互作用。瑞士日内瓦的基因组学家Emmanouil Dermitzakis说“这看起来创建一个三维组织构架，用一种我们普遍认为是蛋白的作用方式的，将基因组的区域汇集在一起”。这一发现支持lncRNAs在通过影响染色质（缠绕DNA的蛋白复合体）的形态来调控染色体的活性中的重要作用。
证据2：在20世纪90年代初，XIST-与一些其他的长链非编码RNA一起在当时被称为被认为是异常现象。XIST的基因位于X染色体上。当它转换为RNA，XIST在X染色体上扩展来沉默基因。
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问答题简答题简述染色质的化学组成及比例。
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染色体 染色体（chromosome）细胞有丝分裂时出现的大小不等、形状各异的由染色质纤维盘叠、凝集而成的棒状小体。为遗传物质的主要载体。与染色质具有同样的化学成分，即由DNA、组蛋白、非组蛋白和少量RNA组成，两者仅是在细胞周期不同阶段表现出在形态和构型上之不同。通常用四级结构模型或袢环模型（loopmodel）解释染色体的包装过程：核小体（nucleo-some）为染色质的基本结构单位，由核小体盘旋缠绕为二级结构的螺旋管，由螺旋管进一步螺旋盘绕为三级结构的超螺旋管或袢环，最后再螺旋化成为四级结构的染色单体。细胞分裂中期染色体具有典型的染色体结构。有着丝粒（centromere）、着丝点（kinetochore）、随体（satellite）、端粒（telomere）、次缢痕（secondarycon-striction）等区域。中期染色体由两条染色单体组成，两者在着丝粒部位结合，此处内缢叫主缢痕（primaryconstriction）。着丝粒将染色体分成两臂，由于着丝粒位置不同故各染色体两臂之长度不同。染色体上其它缢痕称为次缢痕，核仁染色体之末端次缢痕是核仁组织区所在部位。根据着丝粒在染色体上的位置将染色体分为端部着丝粒染色体（telocentricchromosome）、亚端部着丝粒染色体（acrocentricchromosome）、亚中部着丝粒染色体（submetacentricchromosome）和中部着丝粒染色体（metacentricchromosome）四种类型。各种生物的染色体有一定的数目、形状和大小。通常体细胞中有两组相同的染色体称为同源染色体，为二倍体，以2n表示；性细胞中（精子和卵子）只有一组染色体，为单倍体，以n表示。染色体又分为性染色体和常染色体两类。人体细胞中有23对（46条）染色体，其中22对（4条）是常染色体，1对（2条）是性染色体，男性为XY染色体，女性为XX染色体。不同种类动植物染色体数目之恒定对维持种的稳定具有重要意义。 染色单体应包括姐妹染色单体，但二者并非等同关系。 其一，姐妹染色单体是由一个着丝点连着的并行的两条染色单体，是在细胞分裂的间期由同一条染色体经复制后形成的，在细胞分裂的间期、前期、中期成对存在，其大小、形态、结构及来源完全相同，就像连体的同卵双胞胎姐妹婴儿；而染色单体应指细胞中全部的姐妹染色单体，它们的大小、形态及来源不一定相同。因此，对姐妹染色单体在细胞中的数量应以几对数来叙述，就像几对同源染色体一样，而不宜用个数。由于生物教材已不用染色单体这个术语，因此教师在讲授有关教学内容时，应避免使用“染色单体”这一术语，以免引起学生的误解和概念上的混乱。 其二，细胞中每对姐妹染色单体之间的化学组成是一致的，DNA分子的结构相同，所包含的遗传信息也一样，而染色单体之间所携带的DNA分子结构及遗传信息就不一定相同了。 其三，在有丝分裂和减数第二次分裂的后期，每对姐妹染色单体都随着着丝点的分裂而彼此分开(就像连体的同卵双胞胎婴儿经手术后形成两个独立的人一样)，这比讲染色单体的分离更形象，学生也易于接受和识记。 据上所述，对上图作个分析。此细胞中就有4对姐妹染色单体，分别是a与a′、b与b′、c与c′、d与d′；有8个染色单体，即a、a′、b、b′、c、c′、d、d′。DNA分子相同，遗传信息相同的染色单体有4对8个，它们分别是a与a′、b与b′、c与c′、d与d′，在减数第二次分裂的后期和有丝分裂的后期，每对姐妹染色单体必然分开，进入到子细胞中去。
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