生物体的遗传物质是由数十亿个碱基对的DNA组成的。它排列成染色体，以便在细胞核内紧密包装。染色体由与蛋白质相关的DNA组成，形成一种称为染色质的复杂结构。40%的染色体是DNA，剩下的60%是蛋白质。组蛋白是与DNA相关的蛋白质。DNA包裹在由组蛋白形成的核心上，形成一种称为核小体的结构。核小体是染色体或染色质纤维的基本单位。核小体可以被认为是DNA线圈。因此，染色体是由DNA超螺旋组成的。

覆盖的关键领域

1.什么是组蛋白-定义，类型，作用2.组蛋白如何帮助DNA的卷曲-核小体的形成

关键词：染色质，染色体，线圈，DNA，组蛋白核心，连接体DNA，核小体，超螺旋

什么是组蛋白(histones)？

组蛋白是一种带正电荷的蛋白质，是染色体上蛋白质的基本类型。这五种组蛋白是H1、H2A、H2B、H3和H4。组蛋白的主要功能是帮助细胞核内DNA的浓缩包装。组蛋白和DNA之间的相互作用如图1所示。

Figure 1: Histone-DNA Interaction

参与组蛋白核心形成的四种组蛋白是H2A、H2B、H3和H4。DNA缠绕在组蛋白核心形成DNA线圈。组蛋白通过形成常染色质和异染色质在基因表达调控中起主要作用。常染色质含有松散包装的DNA，具有较高的表达率。然而，异染色质含有紧密包装的DNA，很少表达该区域的基因。

组蛋白如何帮助dna的卷曲

生物体的基因组是由大量的核苷酸组成的，编码着生物体发育和功能的全部遗传信息。所有这些核苷酸都应该被包含在微观结构中的一个小空间中，称为细胞核。因此，需要一种机制将DNA紧密地包装到细胞核中。组蛋白通过将DNA包裹在组蛋白核心上，参与形成高度浓缩的DNA线圈结构。这种卷曲的结构被称为核小体。包裹在组蛋白核心周围的DNA如图2所示。

Figure 2: Nucleosome

组蛋白核心由组蛋白八聚体组成，八聚体由四种组蛋白中的两种组成，即H2A、H2B、H3和H4。一段长度为146碱基对的DNA被包裹在核小体的组蛋白核心上。这种包裹形成约1.7转组蛋白八聚体。然后，第五种组蛋白H1与组蛋白核心结合，使另外20个碱基对的DNA包裹在组蛋白核心周围。由此产生的结构称为染色体。因此，一个166碱基对长的DN**段被包裹在一个染色体上。数千个核小体通过DNA连接体连接在一起。连接体DNA由20个碱基对组成。这形成了核小体的长链，在显微镜下形成了串珠结构。DNA被包装成核小体后，DNA链的长度缩短了七倍。形成的染色质纤维直径为20nm。然而，染色质进一步卷曲成30nm的纤维，形成高阶结构。

核小体代表一个DNA线圈。它是染色体的基本结构和重复单位，产生串珠。这意味着染色体是由DNA超螺旋组成的。

结论

大多数生物的基因组是由长链的核苷酸组成的，这些核苷酸应该被包装到细胞核中。组蛋白是一种相关的蛋白质，可以将DNA紧密地包装到细胞核中。一段DNA包裹在组蛋白的核心上，产生一个称为核小体的DNA线圈。由于染色体是由一系列核小体组成的，因此被认为在染色体的结构中具有超螺旋的性质。

引用

1.伊夫蒂卡尔，詹纳特。”组蛋白在DNA包装中的作用 LinkedIn幻灯片，2013年12月14日，点击此处。