醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)第15章細(xì)胞分化(文件)
【正文】 根據(jù)對(duì)細(xì)胞分化是否有貢獻(xiàn)，基因可分為： 兩個(gè)特點(diǎn)： ? 細(xì)胞生存不一定需要 ? 與細(xì)胞分化有關(guān) 成紅細(xì)胞 ：血紅蛋白和碳酸酐酶 表皮細(xì)胞 ：角蛋白 漿細(xì)胞 ： ?球蛋白 肌纖維 ：肌球蛋白和肌動(dòng)蛋白 細(xì)胞分化 的標(biāo)志： —— 新的特異性蛋白質(zhì)（特定奢侈蛋白）的合成 細(xì)胞分化的分子基礎(chǔ) 基因選擇性表達(dá)的成因 1—— 胞質(zhì)分配不均 卵裂時(shí) , 卵細(xì)胞質(zhì)各區(qū)域的組分分布不均。 基因選擇性表達(dá)的分子機(jī)制 — 轉(zhuǎn)錄水平 細(xì)胞分化的分子基礎(chǔ) 轉(zhuǎn)錄調(diào)控 是真核生物控制基因表達(dá)的重要調(diào)控方式，通過轉(zhuǎn)錄調(diào)控，控制著基因在不同組織中進(jìn)行選擇性表達(dá)， 是細(xì)胞分化的主要調(diào)控方式。 同源盒基因（ Homeotic genes） 果蠅眼形成的關(guān)鍵調(diào)控基因 ey 細(xì)胞分化的分子基礎(chǔ) 同源盒基因（ Homeotic genes） 基因選擇性表達(dá)的分子機(jī)制 — 轉(zhuǎn)錄水平 ? 含保守性同源盒（ 180bp，種間高度相似）的基因 (群 )，產(chǎn)物為轉(zhuǎn)錄因子，與前后體軸發(fā)育密切相關(guān) 。 HoxD基因缺陷導(dǎo)致肢體相應(yīng)部位的缺失 肩胛骨 肱骨 橈尺骨 掌骨 指骨 ? HoxD基因與小鼠前肢發(fā)育異常（ A，野生型小鼠的前肢； B，HoxD11突變小鼠前肢） ? 人類并指與 HoxD13的突變有關(guān) ? HoxD基因的表達(dá)與前肢發(fā)育的關(guān)聯(lián) 細(xì)胞分化的分子基礎(chǔ) 基因選擇性表達(dá)的分子機(jī)制 — 轉(zhuǎn)錄后水平 —— mRNA的可變剪接 細(xì)胞分化 ? 細(xì)胞分化的基本概念 ? 細(xì)胞分化的分子基礎(chǔ) ? 細(xì)胞分化的影響因素 ? 細(xì)胞分化與腫瘤細(xì)胞 ? 細(xì)胞分化與再生 細(xì)胞分化的調(diào)節(jié)因素 母體是下一代發(fā)育模式的總設(shè)計(jì)師 卵細(xì)胞通過胞質(zhì)的不對(duì)稱分裂為個(gè)體設(shè)計(jì)了發(fā)育藍(lán)圖，卵子的細(xì)胞質(zhì)決定了早期胚胎發(fā)育的四維特征，即形態(tài)變化和時(shí)序的特征。這種相互作用稱為 胚胎誘導(dǎo) ； 胚胎誘導(dǎo)是通過誘導(dǎo)組織釋放旁分泌因子實(shí)現(xiàn)的 。 BICOID蛋白可連接于其他基因的啟動(dòng)子上，并控制相應(yīng)的轉(zhuǎn)錄活動(dòng)。 ? 腫瘤細(xì)胞所處的分化狀態(tài)決定了腫瘤的惡性程度，腫瘤分化程度與惡性程度為反相關(guān)。 癌的發(fā)生涉及三類基因 ∶ 原癌基因 、 癌基因 及 抑癌基因 。 癌的發(fā)生涉及三類基因 ∶ 原癌基因 、 癌基因 及 抑癌基因 。如骨肉瘤，小細(xì)胞肺癌，乳腺癌等． 細(xì)胞分化與腫瘤細(xì)胞 腫瘤細(xì)胞的發(fā)生 抑癌基因 Rb蛋白 E2F E2F DNA mRNA DNA P Rb蛋白 細(xì)胞分化與腫瘤細(xì)胞 腫瘤細(xì)胞的發(fā)生 抑癌基因 P53蛋白 —— 基因衛(wèi)士 ?P53基因時(shí)刻監(jiān)控著基因的完整性，一旦細(xì)胞 DNA遭到損害， P53蛋白與相應(yīng)基因的 DNA部位結(jié)合，起特殊轉(zhuǎn)錄因子作用，活化 P21基因轉(zhuǎn)錄，使細(xì)胞停滯于 G1期；抑制解鏈酶活性；并與復(fù)制因子 A相互作用參與DNA的復(fù)制與修復(fù)；如果修復(fù)失敗，P53蛋白即啟動(dòng)程序性死亡過程誘導(dǎo)細(xì)胞自殺，阻止有癌變傾向突變細(xì)胞的生成，從而防止細(xì)胞惡變。 ? 再生的本質(zhì)：成體組織的脫分化與再分化 細(xì)胞分化與腫瘤細(xì)胞 細(xì)胞分化與再生 ? 再生現(xiàn)象：缺損組織或器官的復(fù)原 ? 高等動(dòng)物的再生能力低于低等動(dòng)物，哺乳動(dòng)物的再生能力很低，僅限于肝臟等少數(shù)器官。 ? 分化誘導(dǎo)策略 ：利用分化誘導(dǎo)劑使腫瘤細(xì)胞增殖減慢，分化加強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)終末分化。當(dāng) Rb基因一旦喪失功能或先天性缺乏，視網(wǎng)膜母細(xì)胞則出現(xiàn)異常增殖，形成視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤。 易位使原癌基因 abl和 bcr發(fā)生融合，并被激活，使細(xì)胞發(fā)生癌變。等位基因中只要一個(gè)拷貝變?yōu)榘┗?，?xì)胞變發(fā)生癌化。 水螅的移植實(shí)驗(yàn) 移植片的位置比宿主的高 移植片的位置與宿主的相同 移植片的位置比宿主周圍組織稍偏低 從供體上取來的組織片移植到宿主動(dòng)物體軸的不同部位 ， 如果移植片的位置比它新的部位周圍的位置要高 (a)， 它可形成頭；如果較低 ， 它可形成足 (c)；如果移植片的位置與宿主周圍組織相當(dāng) (b)， 它們并入宿主組織 。這種相互作用稱為 胚胎誘導(dǎo) ； 胚胎誘導(dǎo)是通過誘導(dǎo)組織釋放旁分泌因子實(shí)現(xiàn)的 。這種相互作用稱為 胚胎誘導(dǎo) ； 胚胎誘導(dǎo)是通過誘導(dǎo)組織釋放旁分泌因子實(shí)現(xiàn)的 。 胚胎前部 胚胎后部 3號(hào)染色體 頭部觸角復(fù)合體 雙胸復(fù)合體 果蠅頭部觸角復(fù)合體的同源異型基因(AntpC)和雙胸復(fù)合體(BXC)同源異型基因 細(xì)胞分化的分子基礎(chǔ) 同源盒基因（ Homeotic genes） 基因選擇性表達(dá)的分子機(jī)制 — 轉(zhuǎn)錄水平 ? 含保守性同源盒（ 180bp，種間高度相似）的基因 (群 )，產(chǎn)物為轉(zhuǎn)錄因子，與前后體軸發(fā)育密切相關(guān) 。 真核基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控 基因選擇性表達(dá)的分子機(jī)制 — 轉(zhuǎn)錄水平 ? 轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子的分類（按功能特性） ? 通用（基本）轉(zhuǎn)錄因子 ——與管家基因的轉(zhuǎn)錄有關(guān) ? 特異轉(zhuǎn)錄因子 ——與奢侈基因的轉(zhuǎn)錄有關(guān) 是 RNA聚合酶結(jié)合啟動(dòng)子所必需的一組蛋白因子，所有基因轉(zhuǎn)錄所必需，維持基礎(chǔ)轉(zhuǎn)錄（本底轉(zhuǎn)錄），如轉(zhuǎn)錄因子 TFⅡ D識(shí)別結(jié)合 TATA box 為個(gè)別基因轉(zhuǎn)錄所必需，決定該基因的時(shí)間、空間特異性高頻率轉(zhuǎn)錄 編碼區(qū) 轉(zhuǎn)錄起點(diǎn) TATA GC CAAT TFⅡ RNA聚合酶 II TF TF 增強(qiáng)子 沉默子 TF TF 特異性轉(zhuǎn)錄因子（促進(jìn)高水平轉(zhuǎn)錄） 通用轉(zhuǎn)錄因子 (維持基礎(chǔ)轉(zhuǎn)錄） 細(xì)胞分化的分子基礎(chǔ) 基因選擇性表達(dá)的分子機(jī)制 — 轉(zhuǎn)錄水平 細(xì)胞分化的分子基礎(chǔ) 基因選擇性表達(dá)的分子機(jī)制 — 轉(zhuǎn)錄水平 ? 含保守性 同源盒 （ 180bp，種間高度相似）的基因 (群 )
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