細胞的分化與基因的表達調(diào)控(編輯修改稿)
2025-02-01 02:02 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 發(fā)現(xiàn)了某種突變體或培養(yǎng)的成蟲盤細胞中有時會出現(xiàn)不按已決定的分化類型發(fā)育 , 而生長出不是相應的成體結構 ,這種現(xiàn)象叫轉(zhuǎn)決定 。 這是由于成蟲盤細胞發(fā)生了轉(zhuǎn)決定 ,改變分化方向的結果 。 轉(zhuǎn)決定同基因突變不同 ,它是一群細胞而不是單一細胞發(fā)生變化 。 33 ?卵細胞質(zhì)決定子在細胞決定中的作用 從受精卵第一次卵裂開始 ,細胞核就受到內(nèi)環(huán)境 (即不同的卵細胞質(zhì) )的影響 。 這些特殊細胞質(zhì)組分稱為細胞質(zhì)決定子(cytoplasmic determinants)。 決定子支配著細胞分化的途徑 。 受精卵在數(shù)次卵裂中 ,決定子一次次地被重新改組 、分配 。 卵裂后 ,決定子的位置固定下來 ,并分配到不同的細胞中 ,子細胞便產(chǎn)生差別 。 34 卵細胞中的母體信息 35 卵細胞質(zhì)分布的不對稱性 36 蛙的發(fā)育 37 卵細胞質(zhì)的母體效應 ?母體效應 ( maternaleffect) 卵母細胞中貯存的 mRNA和蛋白質(zhì)的分布是不均勻的 ,各種 mRNA在細胞中都有定位分布 ,并隨卵裂進入不同的子細胞中 。 38 ? 母 體 信 息 的 受 精 激活及翻譯調(diào)控 多數(shù) mRNA在卵母細胞中處于非活性狀態(tài) ,受精作用激活了這些卵母細胞貯存的 mRNA,使受精卵的發(fā)育在翻譯水平上受到調(diào)節(jié) ,調(diào)節(jié)的機理可能有 : ?隱蔽 mRNA的利用 ?無帽信息 (uncapped message)的修飾 ?封存信息 (sequestered message)的利用 ?翻譯效率的改變 39 ?性細胞決定子 果蠅卵在受精后的 2小時內(nèi)只進行核分裂 , 細胞質(zhì)不分裂 ,形成合胞體胚胎 。 隨后核向卵邊緣遷移 ,細胞的分化命運決定于核遷入不同的細胞質(zhì)區(qū)域 。 遷入卵后端極質(zhì)中的形成極細胞 ,最后分化為生殖細胞 。 極質(zhì)中含有膜包裹的顆粒裝物質(zhì) ,稱為極粒(polar ganule)。 當核進入極質(zhì)后 ,極粒圍繞在核周圍 ,誘導極細胞分化為生殖細胞 。 因此 , 生殖細胞的分化決定于細胞質(zhì)中的極質(zhì) 。 40 性細胞決定 41 ?體細胞決定子 體細胞的分化方向同樣受細胞質(zhì)的決定 。果蠅幼蟲從前到后分布著若干未分化的成蟲盤 ,前部胚盤和后部胚盤分別發(fā)育為成蟲的前部 (頭 、 胸和前腹部 )和后腹部結構 。 42 果蠅的體細胞決定 43 果蠅發(fā)育的基因控制 ?三類基因控制著果蠅的發(fā)育 根據(jù)對各種突變體的分析 ， 有三類基因控制著果蠅的發(fā)育過程 。 1)母體效應基因 (maternaleffect gene) 這些基因決定果蠅的極性 ， 即果蠅的頭部 、 尾部 、 背部 腹部的軸 。 44 果蠅發(fā)育的極性 45 果蠅發(fā)育母體效應基因 46 2)體節(jié)基因 (segmentation genes) 這些基因控制著果蠅體節(jié)的數(shù)量 ， 包括三個亞類 ∶ ?裂縫基因 (gapgene)∶ 這是果蠅胚胎發(fā)育中第一個表達的基因 ， 之所以如此稱呼 ， 是因為這類基因突變使果蠅在胚胎發(fā)育中產(chǎn)生裂縫 。 例如 hunchback(hb)基因缺陷的胚胎 ， 將沒有胸和口結構 。 ?配對規(guī)則基因 (pairrule genes)∶ 負責將胚胎的裂縫域分成節(jié) 。 之所以如此稱謂是因為這些基因的突變將造成每一個次級節(jié)的缺失 。 ?體節(jié)極性基因 (segment polarity genes)∶ 這些基因負責節(jié)發(fā)育的極性 。 47 3)同源異形選擇基因 (homeotic selector genes) 此類基因負責各種節(jié)的同一性 ， 它們的突變將造成身體的一部分結構轉(zhuǎn)變成另一部分結構 。 48 同源異型選擇基因 49 ? 同 源 異 型 盒 基 因 homeobox gene(Hox) 一類與胚胎發(fā)育及細胞
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