第3节 细胞分化2016.ppt

一、细胞分化的基本特征 细胞形态结构出现稳定性差异 细胞分化的时空性 细胞分化的可逆性 细胞分化的潜能性 非编码RNA（non-coding RNA，ncRNA ）可依据大小分为长链非编码RNA和短链非编码RNA，前者在基因簇以至整个染色体水平发挥顺式调节作用，甚至可以介导单条染色体的失活，后者主要是在转录后水平对基因的表达进行调控。 （4）翻译水平调控机制 调控mRNA寿命 3’末端不翻译区（3’-UTR）调控mRNA寿命，寿命短的mRNA中含AU区。 调控mRNA翻译活性 （5）翻译后水平的调控 蛋白质的修饰 蛋白质装配 蛋白质选择性降解或抑制 蛋白质转运 阿黑皮素原（POMC）的组织特异性的翻译后加工 三、影响细胞分化的因素 受精卵细胞质 细胞相互作用 信号分子 癌基因的激活 1、点突变： 2、基因扩增： 3、DNA重排： 4、插入激活： 抑癌基因 抑癌基因的作用：抑制细胞增殖；促进细胞分化；抑制细胞迁移。 抑癌基因的突变是隐性的。 polyA尾决定mRNA寿命 不同基因的mRNA的半衰期不同，主要受其3`UTR控制。短寿命mRNA的3`UTR通常含有一个或多个AU富集区，其作用是促进Poly(A)降解。 阿黑皮素原(proopiomelanocortin,POMC)，在大鼠的脑垂体的前叶和中叶都能合成，在脑垂体的前叶和垂体中叶中，POMC被蛋白酶解，生成三个片段：N-端片段（N-terminal fragment,N-TERM）、促肾上腺素(ACTH)、 β-促脂解素(β-lipotropin,β-LPH)。但是在垂体中叶，多肽激素要被进一步切割产生5种不同的激素：促黑激素(γ-melanocyte stimulating hormone,γ-MSH)、α-MSH、类促肾上腺皮质素垂体中叶肽(corticotropin-like intermediate lobe peptide,CLIP)、γ-LPH、β-内啡肽（β-endorphin）。 * stripe英[stra?p]美[stra?p]n.条纹 触角足复合体(Antp-C)， 另一个为双胸复合体(BX-C) 分节基因的功能是将早期胚胎沿前后轴分为一系列重复的体节原基。根据分节基因的突变表型及作用方式可分为三类：缺口基因、成对控制基因和体节极性基因，它们的调控是逐级进行的. 首先由母体效应基因控制缺口基因的活性 其次缺口基因之间相互调节彼此的转录且共同调节成对控制基因的表达 然后成对控制基因之间相互作用，把胚体分隔成为一系列重复的体节，并且进一步控制体节极性基因的表达。 缺口基因和成对控制基因再共同调节同源异型基因的表达, 所以胚盘末期的每一个体节原基都具有其独特基因表达的组合，而决定每个体节的特征(下图)。 * 同一基因的hnRNA经选择性拼接产生不同的成熟mRNA α-原肌球蛋白hnRNA的拼接 RNAi作用机制 γ-促黑激素 α-黑素细 胞刺激素 促肾上腺素 β-促脂解素 CLIP β-内啡肽 N-端片段 γ-LPH 1、受精卵细胞质的影响 果蝇胚胎发育进程 母源效应基因决定前后轴、腹背轴 同源异形基因 成熟的卵细胞质中储存大量mRNA，受精后翻译产物指导胚胎早期发育。 母源效应基因、同源框基因按一定时空顺序级联激活表达后，决定果蝇胚胎早期发育进程 2、细胞间的相互作用 诱导作用（induction）：是一部份细胞诱导其他细胞向特定方向分化的现象，也叫胚胎诱导(embryonic induction) 。 抑制作用(inhibition）：指在胚胎发育过程中,已经分化的细胞抑制邻近细胞进行相同分化而产生的负反馈调节作用。 胚胎诱导：一部分细胞对邻近细胞的形态发生影响，并决定其分化方向的现象。 中胚层脊索诱导覆盖其表面的外胚层形成神经板。 神经板卷成神经管，神经管形成原脑，原脑的视杯诱导外胚层形成晶状体。 晶状体诱导外胚层形成角膜。 抑制对分化的影响： 抑素（chalone）：由分化完成的细胞产生的一种化学介质，它可以抑制附近的细胞进行同样的分化，以避免重复。 蛙胚实验： 培养液加入成蛙心脏碎片或脑碎片，结果不能长成正常的心脏或脑 3、激素调节对细胞分化的作用 甾体激素 激素与核受体形成复合物 进入核内与非组蛋白结合 导致基因开放 翻译特异性蛋白质合成 细胞分化 特点：激素是远距离细胞间相互作用的分化调节因子，是个体发育晚期的细胞分化调控方式。 激素作用原理： 激素通过信号转导作用于基因，使其开放而合成特异性蛋白质，调节细胞分化。 物理的、化学的和生物性因素影响 两栖类动物受精卵的背-腹轴决定，与重力有关； 在低等脊椎动物，性别决