13细胞分化概念

1、第14章，细胞分化及基因表达调节，个体发育，受精卵中的胚胎形成，然后胚胎生长及个体发育过程称为个体发育，形态上个体发育过程经历了生长、分化及形态。受精、受精是成熟的精子和成熟的卵子相遇并相互作用后，经过上半身反应、皮层反应、原核融合等过程，受精作用结束。受精(海胆)，胚胎发生，受精后，受精卵多次有丝分裂后，与称为卵裂的体细胞有丝分裂不同：1，细胞增殖，无细胞生长2，细胞的核质量比例越来越大3，分裂速度越来越快，没有明显的间隔，在胚泡形成后迅速发育为胚泡后原生，分化和发育、胚胎细胞的细胞周期、非洲爪蟾卵母细胞发育、theocytes 1-mmindametersthecytoplasmis 10

2、万timemorethanaregulationumancellsafterfertilization其本质是选择性基因表达，1.1细胞分化是个体发育过程中基因连续激活的现象，被称为基因的差异表达或顺序表达。细胞分化不是因为发育过程中遗传物质的选择性消失；基因选择性地表达各自独特的特异蛋白，从而产生细胞形态、结构和功能的差异。分子杂交技术是基因及其表达，1.2组织特异性基因和保姆基因，管家基因：是所有细胞中表达的基因种类，其产物是维持细胞基本生命活动所必需的；微管蛋白基因、分解酶基因、核糖体蛋白基因、组织特异性基因(tissue-specificgenes)、或奢侈基因(luxurygenes

3、):按细胞类型特别表达的基因，其产物赋予了不同种类细胞特有的形态特征和特定功能卵清蛋白基因、胰岛素基因等调节基因(regulatorygenes)产物，用于调节组织特异性基因的表达，产生激活或抑制效果。细胞分化的本质是由于组织特异性基因在时间和空间上的差异表达(differentialexpress)。1.3组合调控诱导组织特异性基因表达。pp.471度14-1: 2n (n=3，a，b，c)，即每种类型的细胞分化由多种调节蛋白共同调节。生物学作用：通过组合调节，特定的主要基因调节蛋白与其他调节蛋白适当组合，不仅可以将一种细胞转换为另一种细胞，还可以遵循类似的机制，甚至诱导眼球发育等器官的形成

4、。分化启动机制：用一种键调节蛋白级联另一种调节蛋白启动。1.4单细胞有机体的细胞分化，单细胞生物(甚至原核生物)的细胞分化。不同于多细胞有机体细胞分化的地方：前者主要适应不同的生活环境，后者通过细胞分化构成执行不同功能的组织和器官。1.5分化和再生，分化：一种分化的细胞变异为另一种分化的细胞，这种现象称为分化。去分化：是指分化的细胞失去其特有的结构和功能，转变为具有未分化细胞特性的过程。Regeneration(再生):指生物部分缺失后重建的过程。生物体的全部或器官被外力部分损伤，部分损失，在剩下的基础上，与失去的部分形态和功能相同的结构重新生长。，不同的细胞有机体，其再生能力有明显的差异：一

5、般来说，植物比动物强，较低的动物比高等动物强，幼虫比成体强。再生通常包括去分化和再分化过程，但有些细胞从G0期开始只进入肝细胞等细胞系。再生形式：生理再生：细胞再生，即人体内约600万个新红细胞取代相同数量的死去红细胞。恢复性再生：许多无脊椎动物使用此方法来形成失去的器官，例如上述壁虎的尾巴或螃蟹的肢体。重建：人工实验条件下的特殊现象。人工将蝾螈的组织分散到单个细胞中。在悬浮液中，这些细胞重新聚集，几天几周后形成新的蝾螈。现在普遍认为再生不是单纯的补充或增殖，而是细胞迁移和细胞增殖的组合。蝾螈的前腿被切断后再生包括以下过程：伤口中细胞的粘合力减弱，通过变形运动转移到伤口。形成单层细胞封闭伤口。

6、这种细胞叫做帽盖或外胚叶帽(apicalectodermalcap)。骨细胞、软骨细胞、成纤维细胞、肌细胞、神经胶质细胞等盖下细胞迅速分化。形成细菌。细菌内部缺氧，PH下降，提高脂质体活性，促进损伤组织的清除。细菌细胞加速分裂和生长，最终细胞重新分化，开始形成新的肢体。第二，影响细胞分化的因素，2.1细胞分化后具有形成完整有机体的潜力或特性，称为全盛性。受精卵、早期胚胎细胞、植物细胞都是多能的。植物细胞是作为完整植物栽培的适当条件，广泛使用，60年代爪蟾核迁移，aneworganismcreatebytheprocessofnucleartransfantation，transplantion

7、offrogredcellnuction克隆动物是未来的制药公司。克隆的爱因斯坦明白“相对性论”吗？2.2干细胞(Stemcell)、干细胞(Stemcell):多能细胞称为干细胞，在特定条件下可以分化为多功能细胞。hasot wabilities :(1)self-renewing(2)differenti ating，wheretogetthestemcells？(1)膜细胞，(2) adultstemcells，(ESC的主要用途：克隆动物，体细胞作为细胞核进行克隆动物生产，易于采访，但在克隆动物个体中表现出严重的生理或免疫缺陷，大部分是致命的将转基因动物、es细胞作为载体，可以大大提高

8、转基因动物的生产速度，提高成功率。组织工程，人工诱导ESC定向分化，开发特定的组织和器官，用于医疗治疗目的；发展生物学研究的理想体外模型。diseases hatimbpairbrainfunction、suchas Alzheimer sdiseaseandparkinson s disease、spinalcdinjuriesblooddseases细胞外信号分子“胚胎诱导”主要以旁边分泌的方式生成信号分子。纤维性细胞生长因子(FGF)、转基因生长因子(TGF)、hedgehog家族、Wnt家族、juxtacrine家族。细胞外基质(ECM)也可以引起某些细胞的增殖和分化。细胞黏附因子(C

9、AM)对胚胎发育有一定影响。2 .细胞记忆和决定，细胞决定：在发育过程中出现可识别的形态、结构和功能差异之前，细胞的分化方向由内部和外部因素决定。“决定”可以储存比分化细胞短的“决定”，形成长期的“记忆”。3 .受精卵的细胞质不均匀的卵细胞具有极性，可以分为动物的磁极(细胞核近的极点)和植物的磁极。第二，卵子的蛋白质和mRNA不是均匀分布的，而是位于特定空间。在分裂过程中，不同的细胞质被分配给不同的子细胞(分配的家具不同)，从而决定子细胞的分化。4 .细胞的相互作用(诱导胚胎)和位置效应，在胚胎发育过程中，一些细胞诱导其他细胞向特定方向分化的现象，也称为“近端组织的相互作用”。在胚胎中改变细胞

10、的位置会改变细胞分化的方向，这称为定位效应。5 .环境影响性别决定的环境因素只是条件，其基础是细胞内部6。染色质变化和基因重排基因分化红细胞的特殊方法，14.2癌细胞，比喻：动物体(人)-特殊的“社会”(society)；细胞“社会”的个体(individuals)；原则-“个人”自我牺牲；癌细胞“社会”的“不动分子”(“疯狂增殖”)是一种突变体细胞，它不受细胞社会增殖和生存的控制，无限制地增殖，形成肿瘤。癌的分类群癌是生长在组织内外表面(上皮组织)的癌症；肿瘤(sarcoma)是在中胚层形成的支持组织(骨、软骨、脂肪、结缔组织和肌肉组织等)中形成的癌症。淋巴瘤(lymphoma)和白血病(l

11、eukemia)是淋巴和血液中产生的癌症，白血病主要是指癌细胞已经进入血液。一、癌细胞的特征，良性肿瘤：未转移(分裂失控)的恶性肿瘤(malignant):转移，侵犯，特征：1。生长和分裂失控的“永生”细胞(immortal)；核增加。分裂快。低分化，宫颈癌细胞特征A:normalB:precancerousC:invasivecarcinoma，2 .入侵性和扩散性暴力(invasive)；扩散(diffusible)；转移性、良性肿瘤、恶性肿瘤、恶性肿瘤转移、3 .蛋白质表达谱系或蛋白质活性变化，胚胎细胞蛋白表达，端粒酶活性增加的情况很多；纤维素减少了。被称为脱分化现象的肿瘤细胞中表达的胎

12、儿同工酶达20多种。胎儿丙种球蛋白(甲胎蛋白)是胎儿特有的。但是在肝癌细胞中表达，可以获得肝癌早期验证的征象特征。5 .癌细胞接触抑制丧失，正常细胞，肿瘤基因抑制基因，细胞癌，致癌因子，内部原因，外源，突变，2，致癌因子，过程：本质：体细胞基因组癌症是由多种因素引起的“基因疾病”(体细胞)。不同于通过性细胞传递的遗传病(geneticdisorder)。复杂性：美国“战胜癌症”10年计划的失败，2，肿瘤基因和抑癌基因1。原癌基因和肿瘤基因(oncogenes)肿瘤基因：作为细胞的正常基因，调节细胞周期、细胞凋亡、细胞增殖的各种调节因子和活性蛋白是细胞正常功能所必需的。肿瘤基因：改变肿瘤基因的突

13、变形式或表达方式(过多、产物活性的变化等)的结果是正常细胞的癌症致癌。发现肿瘤基因：1911年，Rous发现鸡肉瘤无细胞滤液导致鸡产生新的肉瘤，几十年后，他确认病原体是罗氏肉瘤病毒(Rous ssaomavirus，RSV)，为此，他于1966年获得诺贝尔奖(Rous，87岁)1970年，Temin和Batimore因证明RSV是逆转录病毒而获得1975年诺贝尔奖。1976年被发现具有正常鸡核DNA中v-onc和上东西热的正常细胞的上东西热是肿瘤基因(protooncogene)或c-oncogene.v-onc和c-onc的关系：C-onc来自V-onc原因是以下1、v-onc对病毒复制和生

14、存是不必要的：C-onc对细胞的重要功能和活动不可缺少。提示c-onc是进化中保存的细胞的重要结构元素。2、发现的30种c-onc依靠病毒的v-onc探针发现；不是所有c-onc都有相应的同源v-onc。3、将缺少v-src的3/4不会致癌的RSV注入鸡后，发现缺少v-src与c-src重组，v-src恢复，导致癌症。肿瘤抑制基因(tumor-suppressorgenes)发现，任何种类基因的失活都可能致癌。a .视网膜母细胞瘤是由Rb基因突变的失活引起的。B.p53基因：在50%的肿瘤中发现了p53的突变。作用：调节细胞周期；促进细胞凋亡。保持遗传稳定性(如果p53突变导致细胞分裂进入逃离

15、DNA损伤的监控系统)，3， 肿瘤基因与抑癌基因的比较：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 基因333333333333333333333343333334333343333334333333334333333333 In-of-function loss-of-function显性因为有DNA损伤修复机制和纠错机制，可以防止突变细胞继续分裂。细胞避免错误纠正装置的监视，进入分裂，会变成癌细胞。癌细胞的快速增殖促进了有害突变的积累。癌症是典型的老年疾病，结肠癌发生过程(基因突变的积累)，美国芝加哥生育遗传研究所的科学家宣布，来自纽约的一对夫妇利用“胚胎移植前基因诊断”，帮助他们生产没有“利瓦隆综合征”的健康男婴。婴儿后来被称为“抗癌婴儿”。利夫罗梅尼综合症是家族性遗传病，对包括乳腺癌和白血病在内的多种癌症有遗传倾向。利夫罗梅尼综合征基因携带者通常把这个基因遗传给孩子们，