細(xì)胞分化分子機(jī)制ppt課件(參考版)
2025-05-06 03:42本頁面
【正文】 。而 保幼激素 則由咽側(cè)體產(chǎn)生，能促進(jìn)幼蟲發(fā)育，但阻止變態(tài)。若從已經(jīng)成熟的幼蟲中將腦取出，就不能化蛹。 如 在昆蟲變態(tài)中，幼蟲的蛻變和化蛹受激素影響。 ? 細(xì)胞間識(shí)別并黏合后，質(zhì)膜各部分就緊密結(jié)合成細(xì)胞間傳遞離子、電荷及分子的通道。 如將蠑螈的原腸胚三個(gè)胚層的游離細(xì)胞體外混合培養(yǎng)，各胚層細(xì)胞又將自我挑選，相互黏著，依然形成外胚層在外，內(nèi)胚層在內(nèi)，中胚層介于二者之間的胚胎。 如發(fā)育中的蛙胚置于含成體蛙心組織碎片的培養(yǎng)液中，胚胎不能產(chǎn)生正常的心臟；用含成體蛙腦組織碎片的培養(yǎng)液培養(yǎng)蛙胚，也不產(chǎn)生正常的腦，說明已分化的細(xì)胞可產(chǎn)生某種物質(zhì)，抑制鄰近細(xì)胞向相同方向分化。 （ 二 ） 細(xì)胞間的相互作用 1．誘導(dǎo) （ induction）： 一部分細(xì)胞對(duì)鄰近細(xì)胞產(chǎn)生影響，并決定鄰近細(xì)胞分化方向及形態(tài)發(fā)生的過程。 （ 一 ） 、 環(huán)境因素 環(huán)境多種因素對(duì)機(jī)體的發(fā)育有一定的影響，如溫度，光線等，這些因素可能是造成第一次不等卵裂，從而影響細(xì)胞分化的原因之一。 影響細(xì)胞分化的因素 一 細(xì)胞內(nèi)因素 受精卵或動(dòng)物早期胚胎細(xì)胞在分化過程中，因不同基因表達(dá)，產(chǎn)物不斷加入 細(xì)胞質(zhì) ，改變細(xì)胞質(zhì)成分，使基因表達(dá)環(huán)境發(fā)生改變，細(xì)胞質(zhì)反作用于 細(xì)胞核 ，又使核內(nèi)基因表達(dá)狀態(tài)不斷受到調(diào)節(jié)，細(xì)胞不斷分化，發(fā)育，成熟，直至產(chǎn)生各種不同類型的細(xì)胞。 （ 四 ） 、 翻譯水平的調(diào)控 基因表達(dá)過程中，一條合成的多肽鏈經(jīng)翻譯后加工產(chǎn)生多種不同活性的蛋白質(zhì)或多肽。 3． 專一 mRNA的降解 如哺乳動(dòng)物成紅細(xì)胞 （ erythroblast） 的分化過程中 ， 早期細(xì)胞合成若干種 mRNA， 其中少量的珠蛋白 mRNA被保留 ， 但到后期最后幾次細(xì)胞分裂時(shí) ， 只有珠蛋白 mRNA保留下來 ， 其他種類的 mRNA均被降解 。 2． 轉(zhuǎn)錄后初級(jí)產(chǎn)物 RNA的加工 如從大鼠甲狀腺和腦下垂體細(xì)胞分離得到的同一初級(jí)轉(zhuǎn)錄物 ， 通過不同的剪切與加工 ，可產(chǎn)生 2種不同的成熟 mRNA。 小鼠成纖維細(xì)胞 （ 5氮胞苷） ?培養(yǎng)， ? 處于休止?fàn)顟B(tài)的基因被重新激活而進(jìn)行表達(dá)，甚至可觀察到一部分細(xì)胞中與肌肉細(xì)胞發(fā)育有關(guān)的激活而表達(dá)，細(xì)胞彼此發(fā)生融合而發(fā)育成肌肉細(xì)胞。 ? 越是活躍的基因其甲基化程度越低，越不活躍的基因甲基化程度越高 。 若加入 骨髓非組蛋白， 則重 組后合成 骨髓 mRNA。 ④ 胸腺染色質(zhì)的 DNA、組蛋白和非組蛋白重組 后合成胸腺 mRNA。 ② 未分離的骨髓染色質(zhì)合成骨髓 mRNA。 3．非組蛋白質(zhì) 特異的非組蛋白質(zhì)可能決定相應(yīng)的特定基因的轉(zhuǎn)錄， ?調(diào)節(jié)細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄過程的因素是非組蛋白質(zhì)。 由于大量合成核糖體 ， 在一個(gè)細(xì)胞核中甚至可出現(xiàn) 1000個(gè)以上的核仁 。 細(xì)胞分化中基因表達(dá)的調(diào)控 一 、 DNA水平的調(diào)控 1． 基因擴(kuò)增 在生活史的某一段時(shí)間臨時(shí)出現(xiàn) 。 ?提示 Ey蛋白與一些基因調(diào)控區(qū)的結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合后，通過組合調(diào)控直接調(diào)節(jié)這些基因的表達(dá)。 眼發(fā)育中，一種關(guān)鍵性基因調(diào)節(jié)蛋白（果蠅稱為 Ey）能決定眼的發(fā)育。 但若將 MyoD基因引入 非成纖維細(xì)胞 ， ?細(xì)胞不轉(zhuǎn)變?yōu)榧∪鈽蛹?xì)胞，說明成纖維細(xì)胞中已積累了其他必需的基因調(diào)節(jié)蛋白，在加入 MyoD蛋白后，能完成特異的基因調(diào)節(jié)蛋白的組合，從而啟動(dòng)肌肉細(xì)胞的分化。 三 、 組合調(diào)控對(duì)特異性蛋白基因表達(dá)的調(diào)節(jié) 組合調(diào)控 （ binatorial control）是指一組基因調(diào)節(jié)蛋白共同協(xié)調(diào)地決定對(duì)某一基因表達(dá)的調(diào)節(jié)方式 。 ?紅細(xì)胞在發(fā)育過程中失去染色質(zhì)解螺旋能力，仍保持對(duì) DNasel的 抗性，因而 ?珠蛋白結(jié)構(gòu)基因處于非活性狀態(tài)。 CPl： CCAAT SP1： CACCC 3. 活性染色質(zhì)結(jié)構(gòu)與 ?類珠蛋白基因的表達(dá) 染色質(zhì)解旋結(jié)構(gòu)變化依賴于 5’上游遠(yuǎn)側(cè)端的 LCR。 LCR的突變或缺失會(huì)導(dǎo)致各種貧血癥。 （ 4）座位控制區(qū)域（ LCR）： 位于人 ε珠蛋白基因5’上游遠(yuǎn)側(cè)端 6～ 21kb間的一段 DNA序列，含 4個(gè)DNaseI超敏位點(diǎn)。 （ 2）增強(qiáng)子： 2個(gè)增強(qiáng)子，分別位于人 ?珠蛋白基因內(nèi)及 3’端 +2400bp處。 若 30bpTATA盒點(diǎn)突變，將導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄顯著降低，引起 ??地中海貧血。 轉(zhuǎn)錄后加工在 ξmRNA 的清除和關(guān)閉過程中起著關(guān)鍵作用，被認(rèn)為是轉(zhuǎn)錄后調(diào)控的一個(gè)模式。 ? α 類珠蛋白基因表達(dá)需要紅系特異的上游增強(qiáng)子，且存在增強(qiáng)子和啟動(dòng)子區(qū)的相互作用。 第五 、 六周造血功能從卵黃囊轉(zhuǎn)移到胎肝后 ， ξ基因表達(dá)基本關(guān)閉 ， α基因表達(dá)開始活躍 。 （ 三 ） 、 α 類珠蛋白基因的表達(dá) ? 機(jī)體發(fā)育的整個(gè)過程中 ， α類珠蛋白基因表達(dá)出現(xiàn)一次轉(zhuǎn)換 ， 即胚胎期 ξ基因 ?胎兒 /成人期 α基因 。 GATA1尚須輔助蛋白FOG存在。 bZIP ? GATA1和 EKLF也是重要的紅系反式作用因子，在紅系細(xì)胞的分化和基因表達(dá)過程中起關(guān)鍵作用， GATA位點(diǎn)突變會(huì)使紅系分化終止。 ? ?2 ?1 5’—— ? ——— ? — ? —— 3’ 16p13 ?珠蛋白基因簇 端粒 ψIL9 未命名 Dist1MPGProx1ξ ?2?1 （ 二 ） 、 調(diào)控 α 類珠蛋白基因表達(dá)的上游順式作用元件和反式作用因子 1．順式作用元件： HS40增強(qiáng)子 上游 40kb的一個(gè) DNaseI高敏位點(diǎn)（ HS40） HS40序列長約 300bp，是多種組織特異及許多基本反式作用因子的結(jié)合位點(diǎn)： HS40對(duì) α類珠蛋白基因有增強(qiáng)子活性，它的缺失對(duì)甲基嘌呤 DNA糖基化酶（ MPG）基因的表達(dá)沒有影響，只引起
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