分子细胞生物学-赵艳 第八章-1细胞分化与基因表达调控.pptVIP

第八章 细胞分化与基因表达调控 ◆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在于组织特异性基因在时间和空间上的差异性表达； ◆细胞癌变是正常细胞分化机制失控的表现 第一节 细胞分化(Cell differentiation) ●细胞分化的基本概念 ●影响细胞分化的因素 癌细胞 一、细胞分化的基本概念 ●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 ●转分化与再生 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 ◆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-specific genes)，或称奢侈基因(luxury genes)：是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特征与特异的功能。 转分化与再生 ●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）。 ●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。 二、 影响细胞分化的因素 ●细胞的全能性(totipotency) ●影响细胞分化的因素 细胞的全能性(totipotency) ◆概念：细胞全能性是指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。 ◆植物细胞具有全能性，在适宜的条件下可培 育成正常的植株 ◆动物细胞核移植(Nuclear transfer)实验证明细胞核具有发育全能性 ◆干细胞(Stem cell)与细胞发育潜能 影响细胞分化的因素 ◆胞外信号分子对细胞分化的影响, 如眼的发生 ◆细胞记忆与决定 ◆受精卵细胞质的不均一性对细胞分化的影响 ◆细胞间的相互作用与位置效应 ◆环境对性别决定的影响 ◆染色质变化与基因重排对细胞分化的影响 ··Dolly羊的诞生说明高度分化的哺 乳动物体细胞核也具有发育全能性 ·干细胞分化模式 ·胚胎干细胞(embryo stem cell)：具有分化成多种细胞类型及构建组织的潜能 ·造血干细胞 ·单能干细胞（monopotential cell） 三、 癌细胞(Cancer cell) ●癌细胞的基本特征 ●致癌因素 ●癌症产生是基因突变积累和自然选择的结果 （一）癌细胞的基本特征 癌症是一种严重威胁人类生命安全的疾病。动物体内细胞分裂调节失控而无限增殖的细胞称为肿瘤细胞(tumor cell)。具有转移能力的肿瘤称为恶性肿瘤（malignancy）。上皮组织的恶性肿瘤称癌。 ●基本生物学特征 基本生物学特征 ◆细胞生长与分裂失去控制，具有无限增殖能力。 ◆具有扩散性 ·癌细胞的细胞间粘着性下降，具有侵润性和扩散性，这是癌细胞的基本特征。 ◆细胞间相互作用改变（识别改变；表达水解酶类；产生新的表面抗原） ◆基因表达谱系或蛋白活性改变（胚胎细胞蛋白、端粒酶活性升高） ◆染色体非整倍性 （二）致癌因素 ●多种理化因子致癌 ● DNA肿瘤病毒与RNA肿瘤病毒致癌 （三）癌症产生是基因突变积累和自然选择的结果 ●促进细胞增殖相关基因突变：原癌基因 (proto-oncogene)突变形成癌基因(oncogene) ●抑制细胞增殖相关基因突变：肿瘤抑制基因(tumor-suppressor gene) ●细胞癌变是基因突变累积和自然选择的 结果，所以患者多为年长者。 ●原癌基因与肿瘤抑制基因产物协调作用， 避免细胞癌变 * * 分子杂交技术检测基因及其表达 *