细胞分化(新版2011年)PPT.ppt

第十章 细胞分化;一、细胞分化的概念;二、细胞分化的特点：;细胞分化具备稳定性：; 去分化与转分化 在某些条件下，分化细胞也不稳定，其基因的活动模式可发生可逆的变化，又回到未分化的状态，这一过程被称为去分化（dedifferentiation），即细胞又具有了全能性。 细胞在发生去分化后，可再分化成另一种细胞，这一现象为转分化（transdifferentiation）。 ;生物体普遍存在细胞分化;三、细胞分化的潜能;一个全能性细胞形成一个完整的个体;（二）干细胞;成体细胞更新的方式;;; 干细胞的概念;根据细胞来源 分类;胚胎干细胞（embryo stem cell, ES） ：来自囊胚内细胞团的细胞和从早期胎儿原始生殖嵴中分离出的胚胎生殖细胞。;根据分化潜能，将干细胞分为：;全能干细胞（totipotent)：具有自我更新和分化形成任何类型细胞的能力，并发育成为一个完整个体的细胞称为。 ;全能干细胞;; 细胞分化的共同规律：是由“全能”向“多能”，最后到“单能”。 ;始终保持其分化全能型的细胞核 ;紫外线照射爪蟾卵母细胞DNA ;克隆羊“多利”;四、细胞决定与分化;如在内、中、外三胚层形成时，虽然在形态学上看不出有什么差异，但此时形成各器官的预定区已经确定，每个预定区决定了它只能按一定的规律发育分化成特定的组织、器官和系统。; 即各胚层细胞已经具备了向特定方向分化的能力。细胞的分化方向是受限定的，这种限定是稳定的和可遗传的。;细胞决定： 细胞从分化命运确定到出现特定形态的过程称为细胞决定。 细胞决定意味着细胞内部已发生了稳定变化，基因活动模式已开始改变。 ;如果将原肠胚早期预定发育为表皮的细胞（供体），移植到另一个胚胎（受体）预定发育为脑组织的区域，供体表皮细胞在受体胚胎中将发育成脑组织，而到原肠胚晚期阶段移植时仍将发育成表皮。 实验表明，从早期原肠胚到晚期原肠胚之间的某个时期便开始了细胞决定，虽然从表面上看不出有任何改变，可是其未来发育命运已经决定，一旦决定之后，即使外界因素不复存在，仍然按照已经决定的命运进行分化。;原肠胚早期预定发育为表皮细胞区域;细胞决定制约着细胞分化的方向; 目前???胞决定的机制尚不明了，也不清楚细胞决定与细胞分化之间的确切关系。一般认为，胚胎发育过程中，细胞的不对称分裂及细胞间的相互作用可能是细胞决定的分子基础。;第二节 细胞分化的调节;例如：;说明： 在个体发育中，基因并不是全部表达，而是按着一定程序，有选择的相继活化表达，这一现象称为基因的差异表达（differential expression）或贯序表达(sequential expression)。 ;细胞内的基因按其与细胞分化关系可分为两类： 一类基因是持家基因（管家基因house-keeping gene） 一类基因是奢侈基因（luxury gene）或称为组织专一基因： ; ;可见，不同类型的细胞各自表达某些特异的基因，其产物决定着细胞的形态结构和生理功能。;克隆羊“多利”;2. 细胞质对细胞分化的影响;细胞质决定子 细胞质决定子是指卵和胚胎细胞中所含的蛋白质和ＲＮＡ性质的细胞质因子，这些细胞质因子通过细胞分裂被不均匀的分配到子细胞中，不同性质的决定子影响着细胞向不同方向分化。 ;性细胞决定子：卵细胞中含有能决定性细胞分化的物质，又称生殖质。 体细胞决定子：体细胞中含有决定体细胞分化方向的物质为体细胞决定子。 ;3. 决定子的性质 ａ．决定子是RNA调控信息：决定子是RNA性质的物质。 ｂ．调控信息来源于母体：母体信息以RNP颗粒的形式存在，大部分是为具有专一发育作用的蛋白质编码的mRNA，它们在卵细胞中呈定位分布，卵裂后进入不同的细胞，指导合成专一的蛋白质。 ;以上说明：;二、影响细胞分化的外在因素;胚胎诱导;从一种灰色蝾螈胚体（供体）取下一小块尚未迁移到内部的背唇细胞（来源于脊索中胚层），;细胞间的相互诱导作用是有层次的;胚胎诱导一般发生在内胚层和中胚层或中胚层和外胚层之间，不同胚层细胞之间作用，导致其胚层细胞合成组织特异性蛋白质，从而出现组织的分化。;（1）中胚层对外胚层的诱导 胚胎发生中，肢体由肢芽发育而成。肢芽的内部为肢芽中胚层，表面覆盖有外胚层。用两栖类或鸡胚进行实验发现，若将前肢的肢芽中胚层除去，代之以后肢的肢芽中胚层，在本应生发前肢的部位，却生发出了后肢，反之亦然。若把正常动物肢芽的肢芽中胚层换为遗传性多指畸变的肢芽中胚层，则发生多指的肢体，反之，多指畸变动物的肢芽中胚层，若换成正常的肢芽中胚层，则发生正常的肢体。说明肢体的形态发生决定于肢芽中胚层。;胚胎诱导还具有两个显著特点：;皮肤上的一些衍生物是由表皮细胞分裂及特异性蛋白质合成