2013发育过程中的细胞增殖分化.pptVIP

第一节 早期胚胎发育过程中的细胞增殖 胚胎早期发育与部位 一、卵裂 二、桑椹胚形成 三、胚泡形成 四、异常卵裂和胚胎发育 1.同卵双生： 两个胚泡：各自羊膜和绒毛膜 两个内细胞群：各自羊膜，共绒毛膜 两个原条：共羊膜和绒毛膜 2.不规则卵裂和细胞碎片 开始退化的卵细胞或成熟不够。 3.多精受精与卵裂 卵细胞成熟不够。 2个以上精子受精和双精受精。卵裂速度快，并不形成3倍体，通常很快死亡。 第二节 细胞分化 一、分化前的定向 二、分化的类型 三、分化的机理 四、去分化与转分化 * 发育过程中的 细胞增殖和分化 中南大学·湘雅·组织学与胚胎学系 伍赶球 一、卵裂 二、桑椹胚形成 三、胚泡形成 四、异常卵裂 精子 卵子 受精卵(合子) 桑椹胚 胚泡 卵 裂 受精卵 (合子) 2细胞 4细胞 桑椹胚 胚泡 透明带 1.卵裂的特点 2.卵裂的方式 3.卵裂球的基因表达 4.卵裂的机制 1.卵裂的特点（与体细胞分裂的不同） 体细胞的细胞周期分： 间期（interphase）和有丝分裂期(M phase) 间期：又分为G1期，S期和G2期 有丝分裂期：前、中、后、末期， 通常在此期细胞体积迅速增大。 卵裂基本上是一种典型的有丝分裂。但： 1）细胞数量增加，总的体积不增。 2）核/质比大。 3）缺少G1、G2期，且S、M期短。 原因：卵母细胞的特殊性，DNA复制多位点同时进行。 2.卵裂的方式 三个决定因素： 核的位置 卵黄的含量及分布 细胞质成分和极性 卵裂的方式： 完全卵裂：辐射式，螺旋式，两侧对称式，旋转式等。 不完全卵裂：盘状，表面 旋转式卵裂 体外人胚胎的卵裂 A，受精卵；B，2细胞阶段；C，4细胞阶段； D，6细胞阶段；E，桑椹胚；F，囊胚。 不完全卵裂 ①盘状卵裂 卵裂仅在动物极的胚盘上进行，胚盘下的大量卵黄部分不分裂，如软体动物中的头足类，软骨鱼、硬骨鱼、爬行类和鸟类。 ②表面卵裂 卵黄集中于卵的中央，最初几次卵裂只是细胞核在卵黄里的原生质岛中进行，细胞核达到一定数目、进入卵黄四周的卵质中，在表面继续进行分裂，如昆?虫。 3.卵裂球的基因表达 （1）基因表达的激活： 辅助阶段：单细胞晚期 主要阶段：2细胞晚期 （2）基因表达： Oct-4 ：母性遗传。 热休克蛋白：HSP70，90，30 连接蛋白： 细胞因子：多肽生长因子和受体。 Oct-4（也叫Oct-3或Oct3/4）属POU转录因子一员，最初鉴定为DNA结合蛋白，可通过顺式元件活化基因转录。它在全能胚胎干细胞(ES)和生殖细胞表达。该表达对于维持干细胞的自我更新和多能性是必要的。 ES的分化导致Oct-4的下调。Oct-4不仅是细胞系多能分化的主要调节因子，而且也是首要的作为鉴定全能ES细胞的标志物。 Oct-4: 顺式元件:包括启动子、增强子、调控序列和可诱导元件等. 不编码结构蛋白。 转录因子：有时也称反式作用因子，是指能直接或间接地识别或结合在各类顺式元件核心序列上参与调控靶基因转录效率的蛋白质。 Oct-4 4.卵裂的机制 （1）细胞周期蛋白cyclin Cyclin的周期性变化 目前从芽殖酵母、裂殖酵母和各类动物中分离出的周期蛋白有30余种，在脊椎动物中为A1-2、B1-3 、C、 D1-3、E1-2、F、G、H等。分为G1型、G1/S型、S型和M型4类。 泛素降解 不同类型的周期蛋白 CDK1(CDC28) Clb 1-4 CDK1(CDC2) Cyclin B M-CDK CDK1(CDC28) Clb 5、6 CDK2 Cyclin A S-CDK CDK1(CDC28) Cln 1、2 CDK2 Cyclin E G1/S-CDK CDK1(CDC28) Cln 3 CDK4 、6 Cyclin D* G1-CDK CDK Cyclin CDK Cyclin 芽殖酵母 脊椎动物 激酶复合体 *包括D1-3，各亚型cyclin D，在不同细胞中的表达量不同，但具有相同的功效 成熟促进因子 Cyclin B+Cdc2（即CDK1） 两种状态： 去磷酸化：有活性，多种蛋白质磷酸化。 磷酸化：无活性 （2）CDK：1~7 细胞周期蛋白依赖性激酶。 7种。细胞周期引擎。 为cdc(cell division cycle)基因产物。 （3）Cdc25 string基因的表达产物 （4）细胞静止因子 阻止cyclin 降解， MPF始终保持活性， 细胞处于M期。 Ca2+ 蛋白酶 细胞静止因子 降解 cyclin 降解 细胞周期启动 紧密化：第三次卵裂后。 细胞球外部细胞：紧密连接