11细胞分化与基因表达调控.pptVIP

第十一章 细胞分化与基因表达调控 细胞分化（cell differentiation） 概念： 经细胞分裂形成在形态、结构和功能上不同的稳定的细胞类群的过程；是个体发育的基础和核心。 本质：特异性蛋白质的合成即基因选择性表达。 核心：基因是如何有序表达的？（调控） 内容提要： 第一节 细胞分化 第二节 癌细胞 第三节 真核细胞基因表达的调控 第一节 细胞分化 一、细胞分化的基本概念 （一）基因的选择性表达（主线） 实验证据：分子杂交 （二）管家基因和奢侈基因 1. 管家基因（housekeeping genes)： 在所有细胞类型中均表达，维持细胞基本功能所必需的基因。如肌动蛋白基因、核糖体蛋白基因、TAC 循环的关键酶基因等. 2. 组织特异性基因（tissue-specific genes): 在不同的细胞类型中特异性地表达，使细胞形成特定的形态结构，行使特定的功能。如卵清蛋白基因、胰岛素基因 、血红蛋白基因等. 3. 调节基因（regulatory genes): 调节奢侈基因的表达。 （三）组织特异性基因调控的基本模式 细胞分化是由一系列的调控蛋白调控的。 组合调控引发组织特异性基因的表达。 （四）转分化和再生 转分化：一种类型的分化细胞转变成另一种类型的分化细胞的现象。 转分化包含去分化和再分化的过程。 有些再生过程包含转分化的过程。 再生能力：植物＞动物；低等动物＞高等动物. 二、影响细胞分化的因素 （一）细胞的全能性 概念： 细胞经分裂和分化后仍具有产生完整有机体的潜能或特性，称为细胞的全能性。如受精卵、早期胚胎细胞；植物体细胞都具有全能性。 实验证据： 植物体细胞的全能性 动物细胞细胞核的全能性. 1998年和多莉与一只名叫戴维的威尔士山羊“喜结良缘”，于1998年４月13日凌晨４时生下一只雌性的体重２．７千克的小羊羔，取名“邦妮”。1999年，多莉一家又迎来了３个可爱的羊宝宝。那时，已经是４个孩子母亲的多莉显得富态而慈祥。 幸福生活刚刚开始，糟糕的消息便传来：罗斯林研究所的科学家1999年宣布，他们发现多莉体内细胞开始显露老年动物所特有的征候。论自然年龄，多莉当时刚刚三四岁，尚在“而立之年”。作为克隆技术及其应用的象征，多莉带来争论，也留下谜团。其中，最大的一个谜就是：克隆动物是否早衰？ 2003年２月１４日，经兽医诊断，多莉患有严重的进行性肺病。研究所决定为多莉实施“安乐死”。 多能干细胞： 高等动物细胞随着胚胎的发育，逐渐丧失了发育成个体的能力，仅具有分化成有限细胞类型及构建组织的潜能，这种潜能称为多潜能性，具有多潜能性的细胞称为多能干细胞。 包括胚胎干细胞、成体干细胞。 （二）影响细胞分化的因素 1. 胞外信号分子 近端因子：细胞接触；旁分泌； 胞外信号 远端因子：内分泌（激素） 本章复习题： 1. 名词解释：细胞分化 细胞全能性 管家基因  奢侈基因 原癌基因、癌基因、 抑癌基因 2. 影响细胞分化的因素. 3. 癌细胞的特征. 3. 细胞表面特性的改变 细胞表面膜蛋白（如受体蛋白）改变，引起细胞间相互作用的改变。 4. mRNA 表达谱系及 蛋白质表达谱系和蛋白活性改变 出现胚胎细胞中的蛋白（与低分化程度有关）； 端粒酶活性增高（与无限分裂增殖有关）； 异常表达与癌的发生发展相关的蛋白（如细胞周期 调控、凋亡、粘附、细胞扩散和移动性等）。 5. 遗传的不稳定性 DNA损伤修复能力降低 DNA复制中纠错能力降低 染色体畸变发生机率增加 异常高的突变率 染色体-9和染色体-22之间的易位与骨髓性白血病有关 6. 培养癌细胞的特性 特征：? 无限增殖，永生化； ? 贴壁性下降或不贴壁（悬浮）； ? 接触抑制性丧失。 培养的癌细胞接触抑制性的丧失 二、癌基因和抑癌基因（cancer-critical genes） 1. 原癌基因（proto-oncogenes）和癌基因（oncogenes） ? 原癌基因：为细胞的正常基因，多编码控制细胞周期、细胞凋亡、细胞增殖的各种调控因子和活性蛋白，是细胞正常功能所必需； ? 癌基因：为原癌基因的突变形式，或改变了表达方式（过量、产物活性的改变，等），其结果是引起正常细胞的癌变。 种类： 生长因子及其受体； 信号转导通路中的蛋白； 转录因子；