27. Which statement about histones is correct?

① Histones are negatively charged proteins that stabilize the DNA double helix.

② Lysine and arginine residues of histones can be methylated. 

③ Histone octamer contains H2A, H2B, H3, and H4.

④ Deacetylation of histones is not involved in epigenetic regulation.

⑤ H1 is involved in linking nucleosomes.
(A) ①②③
(B) ①③④
(C) ②③④
(D) ②③⑤
(E) ③④⑤

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統計: A(1), B(0), C(2), D(11), E(0) #3429706

詳解 (共 1 筆)

#6415341

D) 235。

解析:
1. Histones are negatively charged proteins that stabilize the DNA double helix→ 錯
   Histones 是 帶正電的蛋白質,富含  (Lysine) 和精氨酸 (Arginine),這使它們能夠與 帶負電的 DNA 透過靜電作用結合

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2. Lysine and arginine residues of histones can be methylated → 對

甲基化(Methylation)是一種遺傳修飾,能影響基因表達。它常發生在組蛋白H3、H4的賴氨酸(lysine)和精氨酸(arginine)上,由組蛋白甲基轉移酶催化,加入甲基(-CH₃)。

這會改變染色質結構,影響DNA可及性:染色質鬆散 → 基因易表達;染色質緊密 → 基因表達減少。

常見例子:

H3K4甲基化 → 轉錄活躍

H3K9甲基化 → 基因沉默


如果染色質變得鬆散,轉錄容易,基因表達增加。

如果染色質變得緊密,基因被表達就會減少。


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3. Histone octamer contains H2A, H2B, H3, and H4→ 對
   核心組蛋白八聚體 (Histone octamer)由 H2A、H2B、H3 和 H4 組成,每種蛋白各有兩個
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核小體由兩份H2A、兩份H2B、兩份H3和兩份H4組成,形成一個八聚體,DNA纏繞其外圍約1.65圈。
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組蛋白八聚體的結構通過X射線晶體學研究得到確認,顯示其為一個高度保守的蛋白複合體,存在於大多數真核生物中。
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組蛋白H1(linker histone)不屬於核心八聚體,但與核小體結合,幫助進一步壓縮染色質,形成更高級的結構(如30奈米纖維)。

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4. Deacetylation of histones is not involved in epigenetic regulation→ 錯,蛋白去乙醯化(Deacetylation)是表觀遺傳調控的重要機制。乙醯化和去乙醯化不會改變DNA序列,但能改變染色質結構,進而影響基因是否被「啟動」表達。這正是表觀遺傳(epigenetics)的核心定義
<一種在不改變基因序列的情況下調控基因活性的機制。>

ㅤㅤDNA 在細胞中並不是單獨存在的,而是纏繞在一種叫做「組蛋白」的蛋白質上形成「染色質(chromatin)」。染色質的鬆緊程度,會影響基因是否容易被表達出來

去乙醯化使染色質結構更緊密(heterochromatin)
組蛋白去乙醯化是由組蛋白去乙醯酶(Histone Deacetylases, HDACs)催化,從組蛋白(特別是H3和H4)的賴氨酸殞基上移除乙醯基(-COCH3)的過程。這一過程與乙醯化相反,導致染色質結構的變化:
a.乙醯化(Acetylation):鬆 → 容易表達



當組蛋白的賴氨酸殞基被乙醯化時,乙醯基(-COCH3)中和了組蛋白的正電荷,減弱了組蛋白與帶負電荷的DNA之間的靜電相互作用。這使得染色質結構變得更鬆弛(euchromatin),有利於轉錄因子和其他調控蛋白結合DNA,促進基因表達。

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b.
去乙醯化(Deacetylation):緊 → 不容易表達
去乙醯化移除乙醯基後,組蛋白恢復其正電荷,增強了與DNA負電荷的相互作用。這使得染色質結構變得更緊密(heterochromatin),限制轉錄因子和其他蛋白質的進入,通常導致基因沉默。
5. H1 is involved in linking nucleosomes→ 正確  
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☆重點:
1.H1是linker histone,非核心組蛋白。
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2.H1的功能是穩定核小體並促進染色質打包(30 nm fiber)。
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3.H1會減少DNA的可及性,參與抑制基因表達(transcriptional repression)。
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   H1組蛋白是一種連接組蛋白(Linker histone),與核心組蛋白(H2A、H2B、H3、H4)不同,它不參與組成核心組蛋白八聚體,而是與核小體外圍的連接DNA(linker DNA)結合,穩定核小體結構並促進染色質的高階組織。
H1的主要功能:
1.穩定核小體結構:H1組蛋白結合到核小體的入口和出口處(即DNA纏繞組蛋白八聚體的區域),固定大約147個鹼基對的DNA,同時與相鄰的連接DNA(linker DNA,約20-80個鹼基對)相互作用,增強核小體的穩定性。
2.連接核小體:H1通過與連接DNA結合,幫助相鄰核小體靠得更近,促進染色質的更高階結構(chromatin compaction)
H1 負責將核小體進一步打包成更緊密的結構,例如30 nm fiber,這使DNA更難被轉錄因子接觸,抑制基因表達。
3
H1的存在使染色質結構更緊密(傾向於形成異染色質,heterochromatin),限制轉錄因子和其他蛋白質的進入,從而影響基因表達。
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19. 關於真核生物細胞核組蛋白(histone)的敘述,下列何者錯誤?
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(A)組蛋白的種類分別為H1, H2A, H2B, H3, H4,其中H2A 與H2B不屬於核粒的組成成分
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(B)帶負電荷的雙股螺旋DNA 纏繞在由8個帶正電荷的組蛋白形成核粒(nucleosome),構成染色質 (chromatin)的初級濃縮型態
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(C)不同種類的真核生物都含有相類似的組蛋白,顯示組蛋白在維持染色質的結構扮演重要的角色
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(D)在進行細胞週期的過程中始終保持 DNA 纏繞核粒的狀態,只在DNA 進行複製或進行基因轉錄時,核粒才會短暫解體
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113年-113 私立醫學校院聯合招考轉學生考試試題:
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普通生物學科#121978答案A

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私人筆記#7549080
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