细胞生物学-18细胞分化

细胞分化

DIFFERENTIATION

黄辰生物医学基础研究中心遗传学与分子生物学系细胞分化细胞分化的概念细胞分化的基本过程细胞分化的基本机制细胞的全能性细胞的转分化与再生细胞分化细胞分化的概念：在个体发育中，由相同的细胞类型经细胞分裂后，逐渐在形态、结构和功能上形成稳定差异，产生不同细胞类型的过程。细胞分化的本质--------基因选择性表达的结果现代分子生物学表明：细胞分化由于基因选择性地表达各自特有的蛋白质而导致细胞形态、结构、功能的差异。

细胞分化细胞分化管家基因在所有细胞中均要表达的一类基因，其产物是对维持细胞基本生命活动所必需。组织特异性基因

指不同的细胞类型进行特异性表达的基因，其产物赋予各种类型细胞特异的形态结构与特异的生理功能组织特异性基因（奢侈基因）与管家基因细胞分化细胞分化的基本过程化学分化形态分化功能分化细胞决定：是指细胞在发生可识别的形态变化之前,就已受到约束而向特定方向分化,这时细胞内部已发生变化,确定了未来的发育命运,这就是决定。受精卵囊胚原肠胚细胞分化方向尚未决定细胞分化细胞分化的两个基本机制

细胞分裂的不对称性

细胞间的相互作用细胞分化细胞分化环境决定性状细胞分化细胞分裂的不对称性卵细胞具有极性，细胞核靠近北极。北极或动物极：极体释放的部位南极或植物极：母体物质储存部位细胞分化动物卵细胞中贮存有大量mRNA，呈非均匀分布；用转录抑制剂放线菌素D处理海胆受精卵，胚胎发育仍能进行至囊胚期用蛋白质翻译抑制剂嘌呤霉素处理受精卵，受精卵停止发育。卵裂后的细胞质的特性决定了子细胞核的分化命运。昆虫以表面卵裂的方式形成胚层细胞的。迁入卵的后端极质部的细胞发育为原始生殖细胞，用紫外线照射这一区域，破坏极质，卵将发育为无生殖细胞的不育个体。细胞分化细胞间的相互作用1、胚胎诱导(embryonicinduction)胚胎发育过程中，一部分细胞影响相邻细胞向一定方向分化的作用。

诱导者(inductor)：对其它细胞起诱导作用的细胞。脊索可诱导其顶部的外胚层发育成神经板，神经沟和神经管；视泡可诱导其外面的外胚层形成晶体，而晶体又可诱导外胚层形成角膜。细胞分化细胞分化细胞分化2、分化抑制：分化成熟的细胞可以产生抑素，抑制相邻细胞发生同样的分化。如含有成蛙心组织的培养液培养蛙胚，则蛙胚不能发育出正常的心脏。3、细胞数量效应小鼠胚胎胰腺原基在体外进行组织培养时，可发育成具有功能的胰腺组织，但如果把胰原基切成8小块分别培养，则都不能形成胰腺组织，如果再把分开的小块合起来，又可形成胰腺组织。细胞分化4、细胞外基质的影响干细胞在IV型胶原和层粘连蛋白上分化为上皮细胞；在I型胶原和纤粘连蛋白上形成纤维细胞；在II型胶原及软骨粘连蛋白上发育为软骨细胞。5、激素的作用如昆虫的保幼激素和脱皮激素。细胞分化细胞核与细胞分化1、染色体结构的变化1）基因删除：原生动物、昆虫、甲壳动物。2）基因扩增：果蝇多线染色体。3）基因重排：免疫球蛋白基因（106-108种抗体）。4）DNA的甲基化与异染色质化：胞嘧啶的甲基化使基因失活。细胞分化2、基因与细胞分化无论是母体mRNA的作用还是细胞间的相互作用，其结果是启动特定基因的表达。根据对果蝇、家蚕等实验动物的研究表明：卵受精后，首先表达的是母体基因；母体基因的产物是转录因子，沿胚的前后轴形成一个浓度梯度，决定了胚的前后位置和头尾区域；控制其它基因