第七章细胞增殖及其调控.ppt

第七章 细胞增殖及其调控 7.1 细胞增殖 7.2 细胞周期 经过物质准备之后，细胞开始进行分裂，子代细胞形成之后，又将开始新一轮的物质积累，准备下一轮的细胞分裂，如此周而复始，细胞数目不断增加。这种细胞物质积累与细胞分裂的循环过程称为细胞周期。 连续分裂的细胞,从一次有丝分裂结束后开始，经过物质累积过程，直到下一次细胞分裂为止所经历的全过程，称为一个细胞周期。 7.2.1 细胞周期时相 ? 细胞周期时相 ◆G1期即从M期结束到S期开始前的一段间歇期; ◆S期,即DNA合成期; ◆G2期, 即DNA合成后(S期)到有丝分裂前的一个间歇期; ◆M期,即有丝分裂期。 ?标准细胞周期: ?细胞周期时间的长短： 同种细胞，细胞周期时间长短相似或相同； 不同细胞种类，细胞周期时间长短差别很大； 高等生物体的细胞周期时间长短主要差别在G1期。 ?多细胞生物体中的细胞类群 ◆周期中细胞：持续分裂细胞 ◆G0期细胞：又称静止期细胞。 是周期中细胞暂时脱离细胞周期,停止分裂增殖,去执行一定的生物学功能,如某些免疫淋巴细胞, 肝细胞,肾细胞等。 ◆终末分化细胞： 永久性失去了分裂能力的细胞。 7.2.2 细胞周期各时相及其主要事件 ⒈ G1期 ⑴ 合成活动： ⑵ 起始点: 最初指芽殖酵母细胞出芽的开始，事实是芽殖酵母G1期晚期的一个特定阶段，控制着新一轮细胞周期的运转。 是G1期晚期的一个基本事件，细胞只有在内在和外在因素共同作用下才能通过起始点，顺利通过G1期，进入S期并合成DNA。 cdc基因： ⑶ 限制点 高等真核细胞，尤其是哺乳动物细胞中，类似于芽殖酵母起始点的G1期晚期的一个特定阶段。 ⑷检验点： 是细胞周期研究领域中应用的术语。是细胞周期进程中的监控机制，可以鉴别细胞周期进程中的错误，并诱导产生特异的抑制因子，阻止细胞周期进一步运行。 ⑸ G1期检验点： 检测细胞的大小和环境状态，如果条件合适，就会激发DNA复制，使细胞周期进程向前移动。在一些真核生物中，G1期检验点是细胞周期的主要控制点，它决定细胞能否分裂。 ⑹由G1期向S期转换的影响因素： ①外在因素：营养供给和相关的激素刺激等。 ②内在因素：与cdc基因调控相关的因素。 ⒉ S期——DNA合成期 合成活动：合成DNA和组蛋白并组装成核小体结构。 DNA合成受多种细胞周期调节因素的严密调控。 ◆G2期 合成活动： 合成着丝粒蛋白、细胞周期蛋白B和微管蛋白等大量蛋白质。 G2期检验点：控制细胞周期能否顺利进入进入M期。 ◆ M期 细胞分裂活动： M期检验点：检测所有的染色体是否都与纺锤体相连，并排列在赤道板上。否则不能进行有丝分裂和胞质分裂。 7.2.3 细胞周期调控 ◆研究方法： ⑴ G1期Hela细胞与S期细胞融合，结果发现G1期细胞中的DNA开始复制； S期细胞与G2期细胞融合，结果发现G2期细胞核中已经复制过的DNA没有再复制。 结论：正在进行DNA复制的细胞的细胞质中含有促进G1期细胞进行DNA复制的起始因子，而这种起始因子对于已经进行了DNA复制的G2期细胞没有作用。 ⑵ M期细胞与处于细胞周期其他阶段的细胞融合，结果发现与M期细胞融合的其他间期细胞均发生了形态各异的染色体凝集，称为染色体超前凝集（PCC）。 结论： M 期细胞中一定有一种能促使染色体凝集的因子，称为细胞促分裂因子。 ?MPF的发现 ◆ 促成熟因子(maturation-promoting factor，MPF）,早期称为M-期促进因子(M-phase promoting factor, MPF)，是指M期细胞中存在的促进细胞分裂的因子。 ◆1971年，科学家通过试验认为，在非洲爪蟾成熟的卵细胞的细胞质中必然有一种物质，可以诱导卵母细胞成熟，并明确提出将其称为促成熟因子，即MPF。 ?MPF的结构组成及特性 ◆是由两个不同的亚基组成的异质二聚体，是一种蛋白激酶: ●催化亚基：p32cdc2 ▲是丝氨酸/苏氨酸型蛋白激酶 ▲其活性依赖于周期蛋白，故称为周期依赖性蛋白激酶(cyclin-dependent protein kinases, CDKs); ●调节亚基：p45---周期蛋白(cyclin)。 ? p34cdc2 激酶及其与MPF的关系 ◆cdc（cell division cycle）基因： ◆p34cdc2是cdc2基因的表达产物，具有蛋白激酶活性。在裂殖酵母细胞周期调控过程中起关键性调节作用，促进G2/M转换。 ◆p34cdc2本身并没