1、SECTION D Prokaryotic and Eukaryotic Chromosome Structure （原核与真核生物的染色体结构）,Molecular Biology Course,D1 Prokaryotic chromosome (原核染色体) D2 Chromatin Structure(染色质结构) D3 Eukaryotic chromosome(真核染色体) D4 Genome complexity (基因组复杂性) D5 The Flow of Genetic Information(遗传信息流),Prokaryotic and eukaryotic chromo
2、some structure,难点,难点,难点,D1 Prokaryotic chromosome (原核染色体),Prokaryotic and eukaryotic chromosome structure,D1 Prokaryotic chromosome structure,Nucleoid (类核,拟核) Bacterial chromosome 细菌染色体,A single closed-circular DNA, 4.6 X 103Kb The DNA packaged into a region known as Nucleoid that contains high conc
3、entration of DNA (up to 30-50 mg/ml).Continuous replication拟核（nucleoid）上还结合有类组蛋白和少量RNA分子，压缩成一种手脚架形的（scaffold）致密结构。,D1 Prokaryotic chromosome structure,D1-1 The E. coli 染色体,重点,D1-2 DNA domains/loops,Observed under electron microscope 50-100 domains or loops per E. coli chromosome, with 50-100 kb/loop
4、 The ends of loops are constrained by,D1 Prokaryotic chromosome structure,重点,Domain/ Loop,Basic protein,Supercoiled DNA,Member binding proteins?,D1 Prokaryotic chromosome structure,D1 Prokaryotic chromosome structure,Supercoiled domain,Non-supercoiled domain,Protein-membrane core or scaffold,电子显微镜下E
5、.coli染色体结构概图,D1-3 Supercoiling of the genome 基因组的超螺旋,E. coli chromosome as a whole is negatively supercoiled 大肠杆菌作为一个整体是负超螺旋的。Link Individual domain may be supercoiled independently (topological independent) because the protein-membrane scaffold may prevent DNA rotation. 单个的结构域可能是独立超螺旋的,因为DNA-膜蛋白骨架能
6、阻止DNA的自由旋转。,D1 Prokaryotic chromosome structure,重点,几乎所有细胞中的DNA分子都是负超螺旋，染色体环状DNA结构域被与一些DNA结合的蛋白相互作用而进一步受到约束。,link,正螺旋和负螺旋,负超螺旋: 旋转方向与DNA双螺旋方向相反,旋转的结果使DNA分子内部张力减少。 正超螺旋: 旋转方向与DNA双螺旋方向相同,旋转的结果使DNA分子内部张力增加。,负超螺旋左旋,正超螺旋右旋,back,D1-4 DNA-binding proteins,HU蛋白：碱性双体蛋白，非特异性与DNA结合，最丰富,D1 Prokaryotic chromosome
7、 structure,Histone-like proteins类组蛋白(HU蛋白和H-NS蛋白)：对DNA组装以及稳定和限制超螺旋是必不可少的。,H-NS蛋白:中性单体，部分非特异性与DNA内部弯曲区域结合,重点,HU蛋白：碱性双体蛋白，非特异性与DNA结合，最丰富,H-NS蛋白:中性单体，部分非特异性与DNA内部弯曲区域结合,HU蛋白：碱性双体蛋白，非特异性与DNA结合，最丰富,H-NS蛋白:中性单体，部分非特异性与DNA内部弯曲区域结合,HU蛋白：碱性双体蛋白，非特异性与DNA结合，最丰富,H-NS蛋白:中性单体，部分非特异性与DNA内部弯曲区域结合,HU蛋白：碱性双体蛋白，非特异性与D
8、NA结合，最丰富,H-NS蛋白:中性单体，部分非特异性与DNA内部弯曲区域结合,HU蛋白：碱性双体蛋白，非特异性与DNA结合，最丰富,H-NS蛋白:中性单体，部分非特异性与DNA内部弯曲区域结合,HU蛋白：碱性双体蛋白，非特异性与DNA结合，最丰富,Site-specific DNA binding proteins(位点特异性DNA结合蛋白)对DNA结构域的构成也很重要 (包括RNA polymerase聚合酶, 位点专一性DNA结合蛋白如宿主整合因子IHF 。 IHF 与特定的DNA结合导致DNA弯曲140)。,这些DNA结合蛋白束缚着约半数的DNA超 螺旋,而另一半则没有被束缚,可以适应
9、DNA不同的扭曲和缠绕。,Prokaryotic and eukaryotic chromosome structure,D2. Chromatin Structure 真核生物染色质结构,A highly organized complex of DNA and protein (nucleoprotein complex), which makes up the eukaryotic chromosomes (染色体). 50% of the mass is protein 高度有序的DNA和蛋白质复合物（核蛋白复合物），构成真核生物染色体。其中大于50%的质量是蛋白质。,D2-1. Ch
10、romatin (染色质),D2 Chromatin structure,重点,Solving the packing problem: chromatin染色质The length of a chromosomal DNA can be up to several centimeters (cm), but the diameter of nucleus is about 1-10 mm. (104-fold of condensation) 染色体DNA为单一线性分子,可长达数个厘米，但是所有这些DNA分子必须被包装进大小相当于细菌细胞的细胞核内,细胞核的直径约1-10 mm（ 104倍的
11、浓缩），DNA以高度浓缩的状态形式存在。The DNA concentration in nucleus is about 200 mg/ml. 核中DNA的浓度约200 mg/ml,染色体 (condensed浓缩),染色质的结构使染色体在细胞经历细胞周期的进程中改变其聚集状态,染色质 (diffused扩散),Interphase 间期,Mitosis有丝分裂,D2 Chromatin structure,中期,后期,末期,细胞浆移动,前期,前中期,1. The major protein components of chromatin组蛋白是染色质的主要蛋白组成部分 2. Four fa
12、milies of core histone: H2A, H2B, H3 and H4. An additional non-core histone H1五个家族的核心组蛋白： H2A, H2B, H3 和 H4，以及H1 3. Small, 10 kDa for core histones and 23 kDa for H1.核心组蛋白较小，10 kDa；H1大些， 23 kDa 4. Basic (rich in lysine and arginine) and tightly binds to DNA 所有组蛋白带有大量正电荷，序列中20%30%由精氨酸和赖氨酸组成，这样组蛋白与带负电
13、的DNA紧密结合。,D2-2&3. Histone (组蛋白) and Nucleosome (核小体),重点,Histone octamer (组蛋白八聚体),Top view,Side view,Nucleosome core,D2 Chromatin structure,Octamer: (H2A)2(H2B)2(H3)2(H4) 2,Nucleosome core(核小体核心) 146 bp, 1.8 圈超螺旋旋转,Chromatosome(染色小体) 166 bp, 2圈超螺旋旋转,DNA,组蛋白八聚体,Histone H1,D2 Chromatin structure,D2-4.
14、the role of H1,D2 Chromatin structure,23 kDa, 位于核小体核心的外部, 与DNA 结合不太紧密 序列不太保守，可能比其他组蛋白有更大变异(What does this suggests?),1 稳定DNA在出入核小体核心颗粒处 2 H1的C端末尾：稳定核小体间的DNA.,重点,D2-5. Linker DNA(连接DNA),D2 Chromatin structure,The additional DNA required to make up the 200 bp nucleosomal repeat, 55 bp,重点,D2-6. 30 nm 纤
15、丝,D2 Chromatin structure,重点,核小体(Nucleosome)是染色质 的基本结构亚单元, 由大约 200 bp 长的DNA 和组蛋白八聚体组成。,DNA + Histone octamer (组蛋白八聚体) Nucleosome core (核小体核心 146bp) + H1 Chromatosome (染色小体 166bp) + 连接 DNA Nucleosome (核小体) (200 bp of DNA),Step 1:核小体 ( Nucleosome ),D2 Chromatin structure,Linker DNA100 bp average 55 bp,
16、Step 2: “Beads on a string” structure,核小体,组蛋白 H1,核小体重复单元: 核小体核心 + 连接 DNA 200 bp,D2 Chromatin structure,微球菌核酸酶处理核小体,Supplementary 1:,Higher ordered 左手螺旋 每一圈六个核小体,30 nm 纤丝 (直径30nm ) Solenoid (螺线管）,D2 Chromatin structure,Step 3: 30 nm fiber,ou,Nuclear matrix (核基质), 蛋白复合物,30 nm fiber,300 nm,Step 4: loop
17、ed domain structure Highest level of chromatin organization,D2 Chromatin structure,重点,Supplementary 2:,Mitotic chromosome at metaphase,核基质,DNA双螺旋核小体螺线管超螺线环 染色单体,Prokaryotic and eukaryotic chromosome structure,D3 Eukaryotic chromosome (真核染色体),D 3-1 Mitotic chromosome(有丝分裂染色体),D3 Eukaryotic chromosome
18、 structure,more condensed than chromatin,and most highly condensed at mitosis,重点,Centromere着丝粒,中心粒,Telomere,Mitotic chromosome at metaphase,Nuclear matrix 核基质,Loops of 30nm fiber,Sister chromatid 姊妹染色单体,Chromatid 染色单体,D3 Eukaryotic chromosome structure,中期,1 The region where two chromatids (姊妹染色体）are
19、 joined 两个染色单体相连的区域 2 The sites of attachment to the mitotic spindle (纺锤体) via kinetochore 通过动粒(蛋白复合物)而附着在有丝分裂纺锤体上的位点 3 Centromere DNA:序列特征是特别短的DNA序列，有的是卫星DNA,The centromere (中心粒、着丝粒),重点,Mitotic chromosome,D3 Eukaryotic Chromosomal Structure,Mitotic spindle,动粒,着丝粒的DNA,中期染色体,Mitotic chromosome - cent
20、romere,Yeast centromere,Mammalian cells: much longer, flanked by satellite DNA (卫星DNA),D3 Eukaryotic chromosome structure,Specialized DNA sequences which form the ends of the linear DNA of the eukaryotic chromosome, the telomeric DNA forms a special secondary structure to protect the chromosomal end
21、s from degradation端粒是形成真核生物染色体线性DNA分子末端的特化序列,保护染色体DNA免受降解而渐进的截短。Contains up to hundreds copies of a short repeated sequence (5-TTAGGG-3 in human)含有可高达数百个拷贝的短的重复序列 Synthesized by the enzyme telomerase (a ribonucleoprotein) independent of normal DNA replication.端粒是专一的端粒酶以独立于正常DNA复制的机制合成的.,The Telomere
22、 (端粒),重点,Telomere & Telomerase,Repeat sequence: Tetrahymena- TTGGGG; human- TTAGGG,D3 Eukaryotic Chromosomal Structure,D3 Eukaryotic chromosome structure,具有结合着RNA模板的端粒酶,A loop structure forms at the end of chromosomal DNA,Telomere structure,D3 Eukaryotic chromosome structure,D3-2 Interphase chromoso
23、me间期的染色体: chromatin (染色质) 在分裂间期染色体上的基因被转录, DNA被复制。 在大半个细胞周期染色体采取一种更加松散的结构并且不能观察到单个染色体,D3 Eukaryotic chromosome structure,Heterochromatin (异染色质)Euchromatin (常染色质),重点,D3-2 chromatin,D3 Eukaryotic chromosome structure,Heterochromatin异染色质：1 染色质中染色很深的区段，呈高度浓缩状态,结构比较紧密。2 大部分由靠近着丝粒的重复卫星DNA构成，无转录活性，也叫非活动染色质
24、(inactive chromatin)；是遗传惰性区。3 雌性哺乳动物的两条X染色体都呈异染色质状态。,重点,Euchromatin (常染色质) : chromatin other than heterochromatin. 常染色质是进行活跃转录的部位，呈疏松的环状，电镜下表现为浅染，不能被肉眼看见。是转录发生的区域。3. 构成不均匀，仅仅一部分常染色质是有转录活性的（ 10% ），易被核酸酶在一些敏感的位点（hypersensitive sites）降解。,D3 Eukaryotic chromosome structure,重点,Euchromatin常染色质,D3 Eukaryot
25、ic chromosome structure,dissociated to “beads on a string” structure,transcription takes place,The arrows indicate sites of DNase I hypersensitivity,DNase可切割裸露DNA，较长的敏感区域代表着那里正在进行转录，因此染色质对DNase 的敏感性可被用来定位细胞中具转录活性的染色质。当一个基因成为转录活性状态时，含有这个基因的染色质区域对DNase（一种内切酶）降解的敏感性要比无转录活性区域高得多。这是由于此区域染色质的DNA和蛋白质结构变得松散
26、，DNase易接触到DNA。,DNase I hypersensitivity 超敏性,重点,哺乳动物细胞中5-CG-3序列中胞嘧啶碱基-的甲基化，这种重要的化学修饰可能给出信号使得表达基因位点的染色体保持适当的包装水平，这种修饰通常被称为CpG 甲基化。 “p“ indicates that “C“ and “G“ are connected by a phosphodiester bond,CpG methylation An important chemical modification which may be involved in signaling the appropriate
27、 level of chromosomal packing at the sites of expressed genes in mammalian cells is the methylation of C-5 in the cytosine base胞嘧啶of 5-CG-3 sequences, commonly known as CpG methylation.,重点,哺乳动物细胞中CpG位点通常被甲基化, 这是由5-甲基胞嘧啶(5-methylcytosine)可以自发地脱氨(deaminate)生成胸腺嘧啶,而这种错误往往得不到修复, CpG TpG During the cours
28、e of evolution, more than three out of every four CGs have been lost in this way, leaving vertebrates with a remarkable deficiency of this dinucleotide. The CG sequences that remain are very unevenly distributed in the genome; they are present at 10 to 20 times their average density in selected regi
29、ons, called CpG islands, that are 1000 to 2000 nucleotide pairs long. 进化过程中,大于3/4的CpGs已经以这种方式失去了,导致脊椎动物显著缺失CpG。 遗留下来的CpG(未甲基化的CpG)在基因组分布非常不均匀。他们在一些被选区域呈现为平均密度的10到20倍,这种区域被称为CpG岛, 长度约1000至2000bp。,Euchromatin常染色质,CpG methylation (甲基化): CpG island (CpG 岛) 真核生物基因组中存在着广泛的甲基化，其作用是导致基因的失活。一般说，DNA甲基化程度越高，这段
30、DNA被转录成RNA并翻译成有功能蛋白质的可能性越小。 CpG methylation is associated with transcriptionally inactive regions of chromatin Islands of unmethylated CpG are coincident with regions of DNase I hypersensitivity超敏性 Unmethylated “CpG Islands”: surround the promoter regions of gene which are called housekeeping genes
31、that code for the many proteins that are essential for cell viability and are therefore expressed in most cells,D3 Eukaryotic chromosome structure,Fig. 3. CpG islands and the promoters of housekeeping genes,D3 Eukaryotic chromosome structure,Prokaryotic and eukaryotic chromosome structure,D3-3 Histo
32、ne variants and modification (组蛋白的变异体和修饰）,The major mechanisms for the condensing and decondensing of chromatin operate directly through the histone proteins which carry out the packaging.染色质的压缩和解压缩的主要机制是通过执行包装的组蛋白来操纵.组蛋白的共价修饰可通过影响组蛋白与DNA双链的亲和性，从而改变染色质的松散或凝集状态，来调节基因的表达。组蛋白共价修饰研究较为深入的是组蛋白乙酰化和甲基化。,Sho
33、rt-term changes in chromosome packing modulated by chemical modification of histone proteins染色体组装状态通过对组蛋白的化学修饰达到控制.,D3 Eukaryotic chromosome structure,Actively transcribed chromatin: via acetylation (乙酰化) of lysine赖氨酸residues in the N-terminal regions of the core histones.转录活跃的染色质:通过核心组蛋白N端区域赖氨酸残基的乙
34、酰化 Condensation of chromosomes at mitosis: by the phosphorylation (磷酸化) of histone H1.有丝分裂中染色体的浓缩伴随着组蛋白H1的磷酸化对组蛋白进行这些修饰，可以改变染色质的结构，从而导致基因活性的改变。,重点,Longer term differences in chromatin condensation: associated with changes due to stages in development and different tissue types. 染色质浓缩状态慢速变化与不同的发育阶段和不
35、同的组织类型有关，这些变化与可变的组蛋白变异体的利用相关联，也许同样是改变了染色质构象的稳定性而起作用. Utilization of alternative histone variants, H5 replacing H1 in some very inactive chromatin. 在禽类红细胞中, 某些非常不活跃的染色质中的H1被变异体H5所取代。,D3 Eukaryotic chromosome structure,重点,Prokaryotic and eukaryotic chromosome structure,D4 Genome Complexity (基因组的复杂性),E
36、ukaryotic Genome: Coding region (编码区)：exonsNoncoding (非编码) DNA: introns (内含子), tandemly repeated (串联重复) sequences (e.g. satellite DNA) or interspersed repeats 分散重复 (e.g. Alu element).,重点,Uninterrupted连续的genes in genomes: E. coli 100%Yeast 96%Drosophila果蝇 17%Human 6%,Unique sequence (单一序列) : (one to
37、a few copies) Moderately repetitive sequence (中度重复) ( 1 million copies),Genome complexity:基因组的复杂性,复性动力学: 测量变性DNA复性速率来研究基因组序列的复杂性 用超声波或机械力将基因组DNA剪切成大小大致相同(几百至几千bp),加热变性后在低浓度下复性,在一定时间内(t) DNA复性的比例是由初始DNA浓度(C0)决定的，浓度越高，互补链的碰撞机会越多，复性速率越快。 基因组中有多个拷贝的单链片段比单一序列有更多的选择性,可以与许多互补链结合,其复性速度比单一序列快得多. DNA链的复性速率可用光
38、谱法测量DNA复性速率(reassociation rate) 在260nm波段测量光密度的变化。(因为随着单链的复性成为双链，紫外光的吸收逐渐减少）和羟基磷灰石层析法测量。,重点,denaturation,Re-association,Measuring and plotting,Reassociation kinetics（复性动力学）,Highly repetitive DNA,Genomic DNA extraction,Shearing剪切or sonication,moderately repetitive DNA,unique DNA,Spectroscopy, hydroxya
39、patitechromotography羟磷灰石层析法,解离比例:未复性单链DNA的比例,Unique sequence 单一序列DNA 在单倍体基因组中通常只有一个或几个拷贝以及那些单一的间隔序列。 基因组中的这部分DNA在C0t曲线中处在最慢的复性阶段，对应于基因的编码区。,重点,Moderately repetitive中度重复,Tandem gene clusters串联基因簇: 多重重复序列rDNA(编码rRNA): 编码18S, 5.8S & 28S rRNA 的45S 前体的基因 10-10 000 copies 组蛋白基因簇: 串联基因簇, 5个组蛋白基因同在一个基因簇，直接重
40、复达数百次。,重点,Dispersed repetitive DNA 分散重复DNA scattered throughout the genome, several thousands repeats, a few hundred to a few thousand base pairs .分散于整个基因组中, 数千个重复, 数百至数千碱基序列。 e.g. 人类基因组中突出的例子:Alu and L1 elements.,重点,Dispersed repetitive DNA Human Alu elements: 300bp, 300 000 500 000. L1 element Alu
41、 and L1: occupy almost 10% of human genome.Alu 元件很可能以转座方式在整个基因组中随机地复制自身。这些序列可以是寄生的, 或者是自在的, 或许其DNA序列自身没有功能, 通过影响或中断基因序列, 在进化中起重要作用。,Satellite DNA 卫星DNA Highly repetitive DNA in eukaryotic genomes consists of very short sequences from 2bp to 20-30 bp in length, in tandem(串联) arrays排列 of many thousand
42、s of copies. Such arrays are known as satellite DNA. 真核基因组中高度重复的短序列2bp至20-30 bp长，数千个拷贝串联排列，被称为卫星DNA。,minisatellites :variable number tandem repeats VNTRs, 小卫星：可变数量串联重复 (6-25bp，串联重复) Microsatellites: simple tandem repeats, STRs, shortest 微卫星：简单串联重复，最短的重复序列组成(2-6bp，串联重复) concentrated near the centrome
43、res and forms a large part of heterochromatin.靠近着丝粒密集存在，并形成异染色质的大部分,重点,Role of Satellite DNA,构成染色体的着丝粒、端粒、Y染色体长臂上的异染色质区； 高度重复序列不能转录，形成结构基因的间隔； 参与维持染色体的结构，与减数分裂联会有关。,DNA fingerprinting techniques （DNA指纹技术） -小卫星minisatellites DNA的重复序列 某些卫星DNA序列的排列中的拷贝数是高度可变的, 在不同个体中的变异极大，体现了基因的多态性。 用限制性酶切, southern 印迹
44、和杂交 确定基因组中几个不同卫星DNA排列组中的DNA的精确长度, 从而鉴别一个特定个体。,5 ATAAACTATAAACTATAAACT 3 3 TATTTGATATTTGATATTTGA 5,Drosophila果蝇 satellite DNA repeat (several million copies),n,ATAAACT, 3.6x106 bp, 8% genome,D4 Genome Complexity,Genetic polymorphism遗传多态性,同一种类的不同染色体或不同个体之间某一条染色体上的相同区域或基因座上含有两个(或更多)稍微不同的DNA序列,为多形体, 该基因
45、座位展示了遗传多态性， 是由突变导致的。,D4 Genome Complexity,重点,single nucleotide polymorphism ( SNP ,单核苷酸多态性),主要是指在基因组水平上由单个核苷酸的变异所引起的DNA序列多态性。它是人类可遗传变异中最常见的一种。 Simple sequence length polymorphism （SSLP,简单序列长度多态性），导致数组重复序列在长度上的变化。重复的每一不同长度都是一种不同的形式。 Restriction fragment length polymorphism (RFLP,限制性片段长度多态性)：指限制性酶位点上的
46、遗传差异(例如，靶位点上的碱基改变产生)，这些差别引起相关限制性酶切割产生不同长度片段。,RFLP,特定生物类型的基 因组DNA经某一种限 制性内切酶完全酶解 后，会产生分子量不 同的片段。 点突变产生和去除 酶切位点。 插入和缺失造成酶 切位点间的长度发生 变化。,Single Strand Conformation Polymorphism Analysis of Polymerase Chain Reaction Products, PCR-SSCP（聚合酶链反应-单链构象多态性分析）是近年来 发展起来的一种基因分析方法。PCR-SSCP分析的基本程序为：首先PCR扩增特定靶序列，然后将
47、扩增产物变性为单链，进行非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳。DNA单链的迁移率除与DNA链的长短有关外，更主要的是取决于DNA单链所形成的构象。相同长度的DNA单链其顺序不同，甚至单个碱基不同，所形成的构象不同，电泳迁移率也不同。该技术已被广泛用于癌基因和抗癌基因变异的检测、遗传病的致病基因分析以及基因诊断、基因制图等领域。,中心法则,核糖体,D5 The Flow of Genetic information遗传信息流,重点,反转录病毒以RNA为模板进行反转录,很多生物能编辑信使RNA序列,原核生物中, RNA聚合酶转录起始于启动子(promoter),终止于它特异性结合的终止子(terminator
48、)。 产生的mRNA可能包含编码一个或多个蛋白的区域。 mRNA编码多个蛋白区域的情况下,信使RNA是多顺反子(polycistronic),编码这部分的DNA区域称为操纵子(operon)。,Prokaryotic gene expression 原核生物表达,mRNA的编码区在核糖体上被翻译成蛋白质, 该过程首先是核糖体(ribosome)在核糖体结合位点(ribosome binding site,RBS)与mRNA结合,通过tRNA按遗传密码输送氨基酸从起始密码子(start codon)到终止密码子(stop codon)把遗传信息翻译为氨基酸序列.,Prokaryotic gene
49、 expression,重点,真核生物中,转录发生在核内而翻译发生在细胞质中, 因此mRNA具有更长的寿命. pre-mRNA由三种RNA聚合酶中的一种来合成,通常只编码一个蛋白,单顺反子(momocistronic).,Eukaryotic gene expression 真核生物的表达,多数真核基因中,蛋白编码区被非编码的内含子(intron)所打断。pre-mRNA中的内含子必须被去掉以产生连续的蛋白编码序列外显子,该过程称剪接(splicing),由snRNP核内小核糖核蛋白的RNA-蛋白复合物介导。成熟mRNA随即被运出细胞核并在细胞质中经核糖体翻译成蛋白质。,Eukaryotic
50、gene expression,RNA在核中通过在5端加帽（capping)（7-甲基鸟嘌呤残基与mRNA5末端通过5 ，5-三磷酸脂键连接）和3端加poly(A) tail增加稳定性.,重点,Summary Prokaryotic chromosome: closed-circular DNA, domains/loops, negatively supercoiled, HU & H-NS Eukaryotic chromatin: Histones (octamer: H2A, H2B, H3, H4)+146bp DNA Nucleosomes + H1 chromatosome +
51、Linker DNA beads on string 30nm fiber fiber loop + nuclear matrix highly ordered chromatin chromosome Eukaryotic chromosome structure: centromere, kinetochore, telomere, hetero- or euchromatin, CpG island and methylation Genome complexity: noncoding DNA, unique sequence, repetitive DNA, satellite DNA,
