南农细胞生物学10.ppt

十二章 细胞分化 细胞分化的概念 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，产生不同的细胞类群的过程 (cell differentiation)。 细胞分化是多细胞有机体发育的基础与核心 细胞分化的实质 细胞分化的关键在于特异性蛋白质的合成 特异性蛋白质合成关键在于基因选择性表达 细胞分化的实质是组织特异性基因在时间与空间上的差异表达(differential express)。 组织特异性基因的表达受控于组合调控。 转分化 一种类型的分化细胞转变成另一种类型的分化细胞的现象称转分化(transdifferentiation) 转分化的过程 去分化(dedifferentiation) 再分化(redifferentiation) 。 细胞的全能性 定义 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。 全能性的细胞举例 受精卵 早期的胚胎细胞。 植物的体细胞 细胞多潜能性(pluripotency) 随着胚胎的发育，动物细胞特别是高等动物细胞逐渐丧失了发育成个体的能力，仅具有分化成有限细胞类型及构建组织的潜能，这种潜能称为多潜能性。 干细胞(stem cell) 干细胞(stem cell) 具有多潜能性的细胞 定向干细胞 仅具有分化形成某一种类型能力的细胞，或称单能干细胞。 终末分化 由定向干细胞最终形成特化细胞类型的过程称为终末分化 细胞核的全能性 克隆羊多莉证明了终末分化的细胞核具有全能性。 影响细胞分化的因素 1．胞外信号分子的影响 2．细胞记忆的影响 3．细胞质的不均一性的影响 4．细胞间的相互作用与位置效应 1．胞外信号分子的影响 近端组织的相互作用 一部分细胞会影响周围细胞使其向一定方向分化。 旁分泌。 细胞间远距离相互作用 通过激素来调节 蝌蚪变态过程 2．细胞记忆的影响 决定(determination) 是指一个细胞接受了某种指令，在发育中这一细胞及其子代细胞将区别于其他细胞而分化成某种特定的细胞类型 细胞记忆 细胞可以将信号分子短暂的的有效作用储存起来并形成长时间的记忆，逐渐向特定方向分化。 细胞记忆的机制 一是活化转录调节因子 二是染色体结构变化(DNA与蛋白相互作用)的信息传到子代细胞 3．细胞质成分的影响 细胞质的不均一性 在卵母细胞的细胞质含有多种隐蔽mRNA，呈不均匀地分布。 决定子(determinant) 指影响卵裂细胞向不同方向分化的细胞质成分。 影响 受精卵早期细胞分裂，隐蔽mRNA不均一地分配到子细胞中，从而将决定未来细胞分化的命运，产生分化方向的差异。 4．细胞间的相互作用 胚胎诱导(embryonic induction) 细胞间的相互作用对细胞分化影响。 位置效应(position effect) 改变细胞所处的位置可导致细胞分化方向的改变。 5．环境对性别决定的影响 癌 细 胞 肿瘤细胞(tumor cell) 动物体内细胞分裂调节失控而无限增殖的细胞。 恶性肿瘤(malignancy) 具有转移能力的肿瘤 癌 对上皮组织的恶性肿瘤的习惯名称 目前作为恶性肿瘤细胞的通用名称。 基因突变招致细胞的生长与分裂失控，脱离了衰老和死亡的正常途径而成为癌细胞(cancer cell)。 癌细胞的基本特征 1．细胞生长与分裂失去控制 2．具有侵润性和扩散性 3．细胞间相互作用改变 4．蛋白表达谱系或蛋白活性改变 5．mRNA转录谱系的改变  癌基因(oncogenes) 控制细胞生长和分裂的正常基因的一种突变形式，能引起正常细胞癌变。 原癌基因(proto—oncogene) 正常细胞基因组中与病毒癌基因同源性很高的基因片段。它不具有致癌能力，也称为细胞癌基因(cellular oncogene) 癌基因编码的蛋白 生长因子、生长因子受体、信号转导通路中的分子、基因转录调节因子和细胞周期调控蛋白  抑癌基因(tumor—suppressor gene) 突变失活会导致肿瘤发生的一类基因。 功能 编码的蛋白在细胞周期的检验点上起阻止周期进程的作用 是正常细胞增殖过程中的负调控因子 突变后果 丧失其细胞增殖的负调控作用，则导致细胞周期失控而过度增殖。 肿瘤发生的实质 癌症的发生并不是单一基因的突变，在一个细胞中至少发生5～6个基因突变，才能赋予癌细胞所有的特征 癌症是一种典型的老年性疾病，它涉及一系列的原癌基因与抑癌基因的致癌突变的积累 生殖细胞中原癌基因或肿瘤抑制因子发生致癌突变，致使体内所有的体细胞的相应基因都已变异。携带这种基因突变的家族成