细胞分化与基因表达调控重点培训.ppt

细胞分化与基因表达调控 细胞分化(cell differentiation ) 癌细胞(cancer cell) 真核细胞基因表达的调控 第一节 细胞分化 细胞分化的基本概念 影响细胞分化的因素 (一)细胞分化的概念 概念:细胞分化(cell differentiation):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,产生各不相同的细胞类群的过程。 细胞分化是基因选择性表达的结果:不同类型的细胞在发育过程中表达一套特异的基因,并且表达产物决定细胞的形态结构和功能。 分子杂交技术检测基因及其表达 细胞总 DNA 细胞总 RNA 输卵管细胞 成红细胞 胰岛细胞 输卵管细胞 成红细胞 胰岛细胞 卵清蛋白基因 + + + + - - β - 珠蛋白基因 + + + - + - 胰岛素基因 + + + - - + 实验方法 Southern 杂交 Northern 杂交 (五)细胞全能性 概念: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。 植物细胞具有全能性 动物细胞核移植(Nuclear transfer) 蛙红细胞移植后发育成蝌蚪 影响细胞分化的因素 ◆胞外信号分子对细胞分化的影响 ◆细胞记忆与决定 ◆受精卵细胞质的不均一性对细胞分化的影响 ◆细胞间的相互作用与位置效应 ◆环境对性别决定的影响 ◆染色质变化与基因重排对细胞分化的影响 第二节 癌细胞(cancer cell) 癌细胞(cancer cell)的基本特征 癌基因(oncogenes)和抑癌基因 肿瘤(tumor)的发生 一、癌细胞的基本特征 肿瘤细胞(tumor cell):在致瘤因素作用下,基因发生了改变,细胞分裂调节失控而无限增殖的细胞。 良性肿瘤:生长速度缓慢,和周围的组织边界清晰。 恶性肿瘤(癌症):生长速度快,具有转移能力。 肿瘤组织由实质和间质两部分组成,实质是肿瘤细胞,间质由结缔组织和血管组成。 癌细胞的基本特征 形态特征: 体积和核质比明显高于正常细胞; 出现巨核、双核和多核,染色体非整倍性; 线粒体表现为多型性、肿胀、增生 ; 细胞骨架紊乱,某些成分减少,骨架组装不正常; 细胞表面特征改变,产生肿瘤相关抗体。 生理特征: 癌细胞的生理特征 二、癌基因和抑癌基因 癌基因(原癌基因) 抑癌基因 原癌基因 概念:是细胞内与细胞增殖相关的基因,是维持机体正常生命活动所必须的,在进化上高等保守。当原癌基因的结构或调控区发生变异,基因产物增多或活性增强时,使细胞过度增殖,从而形成肿瘤。 表达产物:①生长因子,如sis,②生长因子受体,如fms、erbB,③蛋白激酶及其它信号转导组分,如src、ras、raf,④细胞周期蛋白,如bcl-1,⑤细胞凋亡调控因子,如bcl-2,⑥转录因子,如myc、fos、jun。 原癌基因的激活 抑癌基因 抑癌基因起负调控作用,主要是抑制细胞增殖,促进细胞分化和抑制细胞迁移。 抑癌基因的产物:①转录调节因子,如Rb、p53,②负调控转录因子,如WT,③周期蛋白依赖性激酶抑制因子(CKI),如p15、p16、p21,④信号通路的抑制因子,如ras GTP酶活化蛋白(NF-1),磷脂酶(PTEN);⑤ DNA修复因子,如BRCA1、BRCA2,