浙师大《细胞生物学》chapt13.pdfVIP

◆细胞分化(cell differentiation) ：在个体发育中，由一 种相同的细胞类型经细胞分裂后逐渐在形态、结构和 功能上形成稳定性差异，产生各不相同的细胞类群的 过程。 ◆细胞分化是多细胞生物发育的基础与核心； 细胞分化的关键在于特异性蛋白质合成； 合成特异性蛋白质实质在于组织特异性基因在时间 和空间上的差异性表达； 差异性表达的机制是由于基因表达的组合调控。 ◆细胞癌变是正常细胞分化机制失控的表现 ●细胞分化(Cell differentiation) ●癌细胞(Cancer cell) ●真核细胞基因表达的调控 ●细胞分化的基本概念 ●影响细胞分化的因素 ●细胞分化与胚胎发育—Hox genes ?果蝇体节发育中起关键作用的基因群。 含有高度保守的180bp组成的DNA序列，称同源框。编 码60个氨基酸，形成?螺旋-转角- ?螺旋结构，与DNA 序列大沟相互作用，启动基因表达。 ?同源异型基因在染色体上的排列与胚胎发育在时、空 序列上是一致的。 ●细胞分化是基因选择性表达的结果 ●组织特异性基因与当家基因 ●组合调控引发组织特异性基因的表达 ●单细胞有机体的细胞分化 ●转分化与再生 分子杂交技术检测基因及其表达 细胞总 DNA 细胞总 RNA 输卵管细胞 成红细胞 胰岛细胞 输卵管细胞 成红细胞 胰岛细胞 卵清蛋白基因 + + + + - - β-珠蛋白基因 + + + - + - 胰岛素基因 + + + - - + 实验方法 Southern 杂交 Northern 杂交 ●一种类型分化的细胞转变成另一种类型的分化细胞现象 称转分化 （transdifferentiation ）。如水母横纹肌细胞经转分 化可形成神经细胞、平滑肌细胞、上皮细胞等。 ●转分化经历去分化 （dedifferentiation ）和再分化的过程。 ●生物界普遍存在再生现象 （regeneration ），再生是指生物 体缺失部分后重建过程，广义的再生可包括分子水平、细 胞水平、组织与器官水平及整体水平的再生。 ●不同的细胞有机体，其再生能力有明显的差异。 ●与多细胞有机体细胞分化的不同之处： 前者多为适应不同的生活环境，而后者则通过 细胞分化构建执行不同功能的组织与器官。 ●多细胞有机体在其分化程序与调节机制方面显 得更为复杂。 人体至少有200 （有人认为500 ）种不同类型细胞，若每种细胞都需要一种基因 表达调控蛋白的话，至少要200种以上的调控蛋白，而实际上是有限的少量 调控蛋白启动为数众多的特异细胞类型的分化，其机制就是组合调控的方式。 组合调控 （combinational control ）概念：有限的少量调控蛋白启动为数众多 的特异细胞类型的分化 的调控机制。即每种类型的细胞分化是由多种调控 蛋白共同调节完成的。 ?生物学作用：借助于组合调控，一旦某种关键性基因调控蛋白与其它 调控蛋白形成适当的调控蛋白组合，不仅可以将一种类型的 细胞转化成另一种类型的细胞，而且遵循类似的机制，甚至 可以诱发整个器官的形成 （如眼的发育）。 ?分化启动机制：靠一种关键性调节蛋白通过对其他调节蛋白的级联启动。 如果调控蛋白的数 目是n，则其调控组合在理论上就可以启动 分化的细胞类型为2n ◆当家基因(house-keeping genes) ： 是指所有细胞中均 要表达的一类基因，其产物是对维持细胞基本生命 活动所必需的； ◆组织特异性基因(tissue-s