第十二章 细胞分化及基因表达调控.pptVIP

Please be quiet, 上课了！！ 1　Cell differentiation 转录水平的调控 同源异型基因（homeotic gene）  在进行影响果蝇（Drosophila）发育突变的研究中，发现了一些有关控制动物体态形成的基因，其中最重要的同源异型基因。如果此类基因发生了突变，就会在胚胎发育过程中导致某一器官异位生长，即本来应该形成的正常结构被其他器官取代了 转录后加工的控制 翻译水平的调控 控制蛋白质合成的速度、mRNA稳定性的控制、翻译起始的控制 伪装mRNA的激活 未受精的卵细胞中携带有大量的mRNA,但这些mRNA在发育的早期不能进行蛋白质的合成，一般将这些储存在卵细胞中为后期发育合成蛋白质用的mRNA称为“伪装的”mRNA（masked mRNA），因为它们被一些蛋白质结合并抑制了活性。但是受精后，这些伪装的mRNA迅速去抑制，进行蛋白质的快速合成。 翻译后加工的控制 1.1.2组织特异性基因与管家基因 1.1.3 组合调控引发组织特异性基因的表达 1.1.4 单细胞有机体的细胞分化 1.1.5 转分化和再生 1.2 Totipotency 1.2.2 干细胞 Stem cell 1.3 影响细胞分化的因素 1.3.1 受精卵细胞质的不均一性 1.3.2 细胞记忆与决定 1.3.3 细胞的相互作用（胚胎诱导）与位置效应 1.3.4 胞外信号分子 1.3.5 细胞核的决定作用 1.4 胚胎发育 Hox genes 2　Cancer cells 2.2 致癌因素（Carcinogenic factors） 化学致癌物 英国伦敦医生John Hill在1761年首次提出化学致癌观点， 1775年，另一位英国外科医生 Percival Pott 获得环境因子与癌发生的相关证据。烟囱清洁工人的鼻腔和阴囊皮肤等是癌的高发部位，原因是过渡与煤烟接触有关。 煤炭工业、印染工业中的某些化学物质也具有致癌性 空气、食品、水、车间等环境中存在的某些化学致癌物 辐射对癌的诱发 肿瘤发生(tumorigenesis)的遗传学 细胞的恶性转化需要发生多个遗传改变，即一个细胞发生多次遗传突变 病毒癌基因与癌的诱发 抑癌基因、癌基因与原癌基因 原癌基因突变成癌基因后，其编码产物促使细胞生长不受控制，并使细胞向恶性方向转变。有些癌基因编码活性过度的受体或活性过强的细胞内信号转导蛋白，它们可在没有外源信号的情况下促使细胞过度增殖而癌变 Addition：真核细胞基因表达调控 》动物受精卵并不是均一结构，而是具有高度的异质性。 －卵细胞具有极性，可分为动物极（核靠近的一极）和植物极。 －其次，卵细胞中的蛋白质、mRNA并非均匀分布的，而是定位于特定的空间。多数mRNA和蛋白质结合处于非活性状态，成为隐蔽mRNA（masked mRNA）。 一些特殊物质可能在分裂时先偏心地突出胞体形成极叶，在分裂时这部分胞质只进入一个子细胞，分裂后这部分极叶胞质会缩回，到下一次分裂时再重复这种不均等分裂的过程。 29 》在卵裂过程中，不同的细胞质被分配到不同的子细胞中（分得的家底不同），从而对子细胞的分化命运产生影响。 》决定子（determinant）：指影响卵裂细胞向不同方向分化的细胞质成分。 － 果蝇卵细胞后端存在决定生殖细胞分化的细胞质成分，称为生殖质（germ plasm）。获得生殖质的细胞细胞发育为原始生殖细胞，用紫外线照射这一区域，破坏生殖质，卵将发育为无生殖细胞的不育个体。 30 》“决定”早于分化： 细胞决定（cell determination）：细胞在发生可识别的形态变化之前, 就已受到约束而向特定方向分化, 这时细胞内部已发生变化, 确定了未来的发育命运, 这就是决定。 》细胞能将短暂的“决定”储存下来，形成长时间的“记忆”。 31 果蝇的“成虫盘移植实验” 》成虫盘（imaginal disc）是幼虫体内几十种尚未分化的细胞团 ，幼虫变态时发育为成虫不同的器官。 》将变态前幼虫的某种成虫盘连续植入成虫体内，多代以后，将这种成虫盘细胞植回幼虫体内，依然发育称为相应的器官。 32 》胚胎诱导（embryonic induction）：动物在一定的胚胎发育时期, 一部分细胞影响相邻细胞使其向一定方向分化的作用 。也称“近端组织的相互作用”promixate tissue interaction。 将一种原肠胚胚孔的动物极的细胞移植到另一个原肠胚不同位置。为了区别供体和受体，将它们用不同的色素进行染色。结果是移植的胚孔物质诱导宿主发育成一个全新的胚胎：一个复合双生体 33 》诱导机制的存在，当改变细胞在胚胎上所处位置可导致细胞分化方向的改变，这种现