[农学]细胞分化与基因表达调控.ppt

细胞同步化的方法 动粒与着丝粒的区别 G1期,G/S期,G2/M期,中期到后期的调控机制 第十二章 细胞分化与基因表达调控 ?分化细胞的特点 分化细胞具有以下四个特点： ? 个体中所有不同种类的细胞的遗传背景完全一样。 ? 分化细胞彼此之间在形态、结构、功能方面的不同是由于其拥有不同的蛋白质所致。 ? 细胞分化中最显著的特点是分化状态的稳定性。 ? 虽然细胞分化是一种相对稳定和持久的过程, 但是在一定的条件下, 细胞分化又是可逆的。 植物细胞具有全能性，在适宜的条件下可培育成正常植株 干细胞的基本概念 胚胎干细胞的性质 衍生自囊胚的内细胞团或原始外胚层的细胞； 永生化(immortal)； 能维持稳定的正常的二倍体染色体结构； 有稳定的发育潜能，能被诱导增殖或分化； 能参与胎儿所有组织的发育过程； 一．癌细胞的基本特征 ◆细胞生长与分裂失去控制，具有无限增殖能力 ◆具有扩散性 ·恶性肿瘤细胞（癌细胞）的细胞间粘着性下降，具有侵润性和和扩散性，这是癌细胞的基本特征 ·在分化程度上癌细胞低于良性肿瘤细胞，且失去了许 多原组织细胞的结构和功能 ◆细胞间相互作用改变 ◆蛋白表达谱系或蛋白活性改变 ◆ mRNA转录谱系的改变 ◆染色体非整倍性 体外培养的恶性转化细胞的特征 ◆恶性转化细胞同癌细胞一样具有无限增殖的潜能 ◆在体外培养时贴壁性下降 ◆失去接触抑制 ◆培养时对血清依赖性降低 ◆当将恶性转化细胞注入易感动物体内，往往会形成肿瘤 二、癌症产生是基因突变积累和自然选择的结果 癌症主要是体细胞突变产生的遗传病，涉及到两大类与细胞增殖相关的基因的突变。 ●促进细胞增殖相关基因突变：原癌基因(proto-oncogene)突变形成癌基因(oncogene) ●抑制细胞增殖相关基因突变：肿瘤抑制基因(tumor-suppressor gene)，抑癌基因 ●细胞癌变是基因突变累积和自然选择的结果，所以患者多为年长者。 ●原癌基因与肿瘤抑制基因产物协调作用，避免细胞癌变 三、致癌因素 ●多种理化因子致癌 ● DNA肿瘤病毒与RNA肿瘤病毒致癌 四、癌症能治疗吗？ ●传统思路是手术、放疗、化疗 ●癌症治疗新方案 ◆免疫治疗(Immunotherapy) ◆基因治疗(Gene therapy) ◆抑制癌症促进蛋白的活性 ◆抑制肿瘤血管形成 尿液萃取物对末期癌症具疗效 运用人尿中的萃取物CDA2，用来治疗九种末期癌症，结果有一成其肿瘤面积可缩小一半以上。  “细胞毒性T淋巴细胞疗法” 首先是从体内循环血液或癌细胞组织中提取细胞毒性T淋巴细胞，然后在试管中利用转基因技术培植出含有一种能分辨恶性癌细胞分子的淋巴细胞，使用这种新型细胞毒性T淋巴细胞可以提高酶体分泌能力，致使癌细胞膜脱落坏死。 利用细胞疗法治疗肿瘤已成为治疗癌症的方法之一。迄今为止，这种疗法主要是从血液中提取免疫细胞。但“德国海德堡癌症研究中心”的科学家经试验发现，利用从骨髓中提取的免疫细胞进行细胞疗法，效果更加明显。 健康细胞上的telomerase基因一般都处于关闭状态，而80%以上的癌细胞上的这种基因都处于开启状态以保证癌细胞的生存，因此通过调整这种基因的开关状态，科学家可以欺骗癌细胞杀死自己的同类。 耐药性是癌干细胞的特征之一，因而不少报道认为癌干细胞的存在是导致肿瘤化疗失败的主要原因。 治疗新思路 1.削弱增殖能力 2.促进分化 3.破坏微环境 4.诱导凋亡 5.增加对放疗和化疗的敏感性 癌干细胞的分离培养技术 癌干细胞分离分选，培养扩增是进行癌干细胞特性研究的首要步骤。现有不少实验室主要应用：流式分选，磁式分选这两种手段，报道了癌干细胞的分离成功，但这并不意味着这些技术已经成为经典。 12.3 真核细胞基因表达的调控 基因表达的调控 一．转录水平的调控 转录激活 ◆基因转录水平的控制错综复杂，受多种因素影响 ◆TATA盒、CAAT盒和GC盒，TATA盒决定转录起始的 位点，CAAT盒和GC盒决定RNA聚合酶转录基因的效 率。 ◆转录因子结构 ◆转录因子与DNA序列相互作用最常见的几种结构模式 启动子元件的位置 转录因子与DNA序列相互作用最常见的几种结构模式 基因表达阻遏 ◆DNA甲基化（DNA methylation）与基因表达阻遏有关 ◆基因组印记（genomic imprinting） 是说明甲基化作用在基因表达中具有 重要意义的最好例证，也是哺乳动物 所特有的现象 二、转录后调控 转录后调控包括转录后加工、降