十二章细胞增殖及其调控.ppt

第十二章 细胞增殖及其调控 本章主要内容 第一节 细胞周期 第二节 有丝分裂 第三节 减数分裂 第四节 细胞周期的调控 第一节 细胞周期(cell cycle) ◆细胞周期的概念 ◆细胞周期时相组成及其主要事件 ◆细胞周期时间及细胞周期长短测定 ◆根据增殖状况，三类细胞 ◆细胞周期同步化 ◆特异的细胞周期 1.细胞周期的概念 细胞从一次有丝分裂结束到下一次有丝分裂完成所经历的一个有序过程。其间细胞遗传物质和其他内含物分配给子细胞。 2.细胞周期时相组成及其主要事件 S期(synthesis phase)：DNA复制期 ◆S期DNA合成不同步 1.能转录的DNA在早S期复制，不能转录的DNA在晚S期复制。 2.常染色质中的DNA在早S期复制，异染色质中的DNA在晚S期复制。 3.从DNA的结构来看，GC含量高的部分先复制，AT含量高的部分后复制。 ◆DNA复制与组蛋白合成同步，组成核小体串珠结构 G2期(gap2) ◆指DNA复制完成到有丝分裂开始之前的一段时间 ◆在G2期合成一定数量的蛋白质和RNA分子。 ◆ G2期检验点 M 期，D期(mitosis or division) ◆M期即细胞分裂期，指细胞分裂开始到结束。 ◆真核细胞的细胞分裂主要包括两种方式:有丝分裂(mitosis)和减数分裂(meiosis)。 ◆细胞经过分裂，将其遗传物质和细胞内其他物质平均分配给子细胞。 G1期(gap1)： DNA复制前期 ◆开始合成细胞生长所需要的多种蛋白质、RNA、碳水化合物、脂质等，同时染色质去凝集。 ◆与DNA合成启动相关，但不合成DNA。 ◆G1期检验点（限制点） ◆细胞沿着G1→S→G2→M→G1周期性运转，在间期细胞体积增大(生长) ◆M期细胞先是核分裂，接着胞质分裂，完成一个细胞周期。 3.细胞周期时间及细胞周期长短测定 ◆细胞周期时间(Tc)：细胞完成一个细胞周期所用的时间 ◆不同细胞的细胞周期时间差异很大 ◆细胞周期时间长短主要差别在G1期， S+G2+M 的时间变化较小 ◆有些分裂增殖的细胞缺乏G1、G2期 ◆ 细胞周期长短测定 ?脉冲标记DNA复制和细胞分裂指数观察测定法 ?其原理是根据胸腺嘧啶核苷能被S期细胞摄入，将3H或14C标记的胸腺嘧啶核苷对测定细胞进行脉冲标记、定时取材、放射自显影技术观察分析，从而确定细胞周期各个时相的长短。（P391图12-4） 4.根据增殖状况，分为三类细胞 ◆周期中细胞: 细胞持续分裂，在细胞周期中连续运转，如；上皮组织的基底层细胞 ◆静止期细胞(Go细胞)： 暂时脱离开细胞周期，停止分裂，给予适当的刺激，又可以重新进入细胞周期进行分裂增殖的细胞。如：结缔组织的成纤维细胞。 ◆终末分化细胞 ?分裂程度很高，终生不在分裂，但保持生理机能的细胞。如：横纹肌细胞、神经细胞等。 静止期细胞(Go细胞) 5.细胞周期同步化 细胞周期同步化(synchronization)是指在自然过程中发生或经人为处理造成的处于细胞周期的同一时相的细胞群体。 ◆自然同步化，如粘菌的变形体plasmodia、某些受精卵早期卵裂 ◆人工选择同步化 ◆药物诱导法 人工选择同步化 有丝分裂选择法：用于单层贴壁生长细胞。优点是操作简单，细胞未经任何药物处理，细胞同步化效率高。缺点是分离的细胞数量少。 密度梯度离心法：根据不同时期的细胞在体积和重量 上存在差别进行分离。优点是方法 简单省时，效率高， 成本低。缺点是对大多数种类的细胞并不适用。 药物诱导法 · DNA合成阻断法:目前被广泛采用。应用DNA合成的抑制剂抑制DNA合成，而不影响处于其他时期细胞进行细胞周期运转，最终将细胞群阻断于G1/S交界处。同步化效率高，几乎适合于所有体外培养的细胞体系。 · 分裂中期阻断法：通过药物如秋水仙素、秋水酰胺等抑制微管聚合来抑制细胞分裂器的形成，将细胞阻断在细胞分裂中期。优点是操作简便，效率高。缺点是这些药物毒性相对较大，若处理时间长，细胞不能恢复正常周期运转。 6.特异的细胞周期 特异的细胞周期是指那些特殊的细胞所具有的与标准的细胞周期相比有着鲜明特点的细胞周期。 ◆爪蟾早期胚胎细胞的细胞周期 ◆酵母细胞的细胞周期 ◆植物细胞的细胞周期 ◆细菌的细胞周期 爪蟾早期胚胎细胞的细胞周期 早期胚胎细胞的细胞周期主要指受精卵在卵裂过程中的细胞周期。 ·细胞分裂快,无G1期, G2期非常短,S期也短(所有复制子都激活), 以至认为仅含有S期和M期 ·无需临时合成其它物质 ·子细胞在G1、G2期并不生长，越分裂体积越小 ·细胞周期调控因子和调节机制与一般体细胞标准的细胞周期基本是一致的 酵母细胞的细胞周期 ·酵母细胞的细胞周期与标准的细胞周期在