醫(yī)學(xué)細胞生物學(xué)第15章細胞分化(存儲版)
【正文】 ；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蛋白即啟動程序性死亡過程誘導(dǎo)細胞自殺，阻止有癌變傾向突變細胞的生成，從而防止細胞惡變。 癌的發(fā)生涉及三類基因 ∶ 原癌基因 、 癌基因 及 抑癌基因 。 BICOID蛋白可連接于其他基因的啟動子上，并控制相應(yīng)的轉(zhuǎn)錄活動。 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基因的表達與前肢發(fā)育的關(guān)聯(lián) 細胞分化的分子基礎(chǔ) 基因選擇性表達的分子機制 — 轉(zhuǎn)錄后水平 —— mRNA的可變剪接 細胞分化 ? 細胞分化的基本概念 ? 細胞分化的分子基礎(chǔ) ? 細胞分化的影響因素 ? 細胞分化與腫瘤細胞 ? 細胞分化與再生 細胞分化的調(diào)節(jié)因素 母體是下一代發(fā)育模式的總設(shè)計師 卵細胞通過胞質(zhì)的不對稱分裂為個體設(shè)計了發(fā)育藍圖，卵子的細胞質(zhì)決定了早期胚胎發(fā)育的四維特征，即形態(tài)變化和時序的特征。 基因選擇性表達的分子機制 — 轉(zhuǎn)錄水平 細胞分化的分子基礎(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行選擇性表達， 是細胞分化的主要調(diào)控方式。因此 基因的選擇性表達（差異表達）是細胞分化的本質(zhì) 。全能性細胞應(yīng)該 具有正常完整的基因組 ，在特定條件下可表達基因組中任何基因，發(fā)育分化形成該個體的任何種類的細胞。 蛙 /蠑螈胚胎預(yù)定口部外胚層的移植試驗： 將蛙原腸胚預(yù)定口部外胚層上皮移植并取代蠑螈原腸胚預(yù)定口部外胚層相應(yīng)部位，結(jié)果蠑螈具有蝌蚪的吸盤； 若將蠑螈的預(yù)定口部外胚層上皮移至蛙胚，則蝌蚪長出了蠑螈的平衡桿 結(jié)論：蛙 /蠑螈的預(yù)定口部外胚層上皮已決定其發(fā)育方向 細胞分化的基本概念 卵母細胞的不對稱性 細胞決定 — 成因 卵母細胞的極性與早期胚胎發(fā)育的不對稱分裂 早期胚胎發(fā)育中細胞之間或細胞群 (層 )間的相互作用維持并強化了細胞決定 信號分子的梯度效應(yīng)（細胞所處位置決定其分化方向） 卵裂時 , 基因組平均分配到子細胞內(nèi) , 而卵細胞質(zhì)各區(qū)域的組分并不相同。 細胞分化的基本概念 細胞分化的概念及一般規(guī)律 細胞分化的基本概念 兩個特點 ? “同源 ”細胞 ? “異化 ”過程 細胞分化的概念及一般規(guī)律 Human:1014 cells, 200 cell types 細胞分化的基本概念 細胞分化的概念及一般規(guī)律 在一定條件下可發(fā)育分化成一個完整個體的單個細胞稱為 全能細胞 (totipotent cell) ，如受精卵及 8細胞期之前的胚胎細胞均為全能細胞； 細胞分化顯著規(guī)律：隨著個體發(fā)育的進行，細胞的分化能力逐漸 “ 縮窄 ” ，由 “ 全能 ” → “ 泛能 ” → “ 多能 ” → “ 單能 ” → 終末分化細胞 胚胎干細胞為一類 泛能細胞 ，不能發(fā)育分化成完整個體，但可以誘導(dǎo)分化成多種組織的細胞 細胞分化的基本概念 細胞分化的概念及一般規(guī)律 細胞分化的基本概念 細胞分化的概念及一般規(guī)律 三胚層的分化 在三胚層形成后，細胞分化潛能受到限制，各胚層細胞只能向特定組織和器官分化稱為 多能細胞 （ pluripotent cell） ,也叫成體干細胞如造血干細胞、神經(jīng)干細胞、間充質(zhì)干細胞等。 卵母細胞的極性與早期胚胎發(fā)育的不對稱分裂 早期胚胎發(fā)育中細胞之間或細胞群 (層 )間的相互作用維持并強化了細胞決定 信號分子的梯度效應(yīng)（細胞所處的位置決定其分化方向） 形態(tài)發(fā)生蛋白 Shh在小雞肢芽發(fā)育中的作用 前 端 后 端 翼芽的極化區(qū)（信號源頭） 前 端 后 端 將翼芽的極化區(qū)組織移植到另一翼芽的前端 在正常生理條件下，已分化細胞具有穩(wěn)定性（不可逆性）；但在特殊條件下，已分化細胞失去特有的結(jié)構(gòu)和功能，回到未分化狀態(tài)。 細胞分化 Vs 細胞分裂 細胞分化的基本概念 分裂使機體細胞數(shù)量增加，分化使細胞種類增加； 分化在分裂的基礎(chǔ)上進行，沒有分裂就沒有分化； 分化發(fā)生于 G1期 ，若 G1期很短，則分化減慢； 分裂旺盛的細胞，分化緩慢；終末分化的細胞，分裂緩慢甚至不再分裂。 管家基因 （ housekeeping gene） 兩個特點： ? 維持細胞生存必需 ? 與細胞分化無關(guān) 管家基因 奢侈基因 細胞分化 的本質(zhì) —基因的選擇性（差異）表達 基因組內(nèi)某些基因僅在特定細胞或特定條件下才表達 ， 編碼具有特殊功能的蛋白質(zhì)產(chǎn)物 ，稱這些基因為 奢侈基因 (luxury gene)。突變或異位表達導(dǎo)致身體結(jié)構(gòu)畸形； ? 果蠅同源盒基因稱為 HOM，分為兩簇（ AntpC， BxC），定位于同一染色體上；哺乳動物同源盒基因稱為 HOX； ? 顯著特點： 基因成簇沿染色體排列 ,排列順序與基因沿前后體軸表達的順序相一致。 器官發(fā)育和形態(tài)發(fā)生大多是胚胎上皮（內(nèi) /外胚層來源）與間充質(zhì)（中胚層來源）間相互作用的結(jié)果 細胞分化的調(diào)節(jié)因素 細胞分化的調(diào)節(jié)因素 早期胚胎細胞間對話實現(xiàn)細胞趨異 三胚層出現(xiàn)后細胞間的對話演變?yōu)榧毎后w（胚層）間的對話。 細胞可感知所處空間的位置信息 細胞分化的調(diào)節(jié)因素 ? 激素是遠距離細胞間相互作用的調(diào)節(jié)因子 ? 激素的分類： ? 甾類激素 ? 多肽類激素 細胞分化的調(diào)節(jié)因素 ? 激素是遠距離細胞間相互作用的調(diào)節(jié)因子 ? 激素的分類： ? 甾類激素 ? 多肽類激素 甾類激素的信號通路 細胞分化的調(diào)節(jié)因素 ? 激素是遠距離細胞間相互作用的調(diào)節(jié)因子 ? 激素的分類： ? 甾
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