14细胞分化与基因表达调控.ppt

受精激活隐蔽mRNA翻译调控: 1.原结合的抑制蛋白被释放 2.卵细胞中的酶使mRNA多聚A增长 受精卵 未受精的卵 对照 放线菌素D处理 铁蛋白mRNA翻译调控示意图 铁应答元件 铁调蛋白 铁与铁调蛋白结合 阻抑物解除核糖体识别起始密码翻译蛋白质 高铁浓度 低铁浓度 污染的食物 黄曲霉毒素B1 苯并芘 吸烟 脱氨基作用 内源肝代谢脱氨基作用 紫外照射部位 P53基因中7个密码子受致癌物作用的突变机制 12章重点掌握的内容 名词解释: 细胞分化 cell differentiation 奢侈基因 当家基因 细胞全能性 干细胞 　　　 原癌基因 抑癌基因 癌基因 掌握细胞分化的实质是基因选择性表达合成特异性蛋白质的结果； 掌握癌细胞与分化细胞的关系。 在个体发育中，细胞分化的规律： 全能细胞→多能细胞→单能细胞 * * mRNA翻译的调控 ◆“隐蔽”mRNA（masked mRNA）的激活 ◆调节编码铁蛋白（ferritin）的 mRNA翻译速率的机制 mRNA稳定性的调控 ◆mRNA的寿命与它的多聚(A)尾巴长度有关(大于30个稳定) ◆哺乳动物细胞内mRNA的降解途径说明一旦多聚(A) 尾巴减少到一定长度，mRNA会迅速降解 ◆3’UTR(非翻译区)的核苷酸顺序的不同,AUUUA重复序列似乎在多聚(A)尾巴变短时扮演一个与降解速率有关的角色,而3’UTR(非翻译区) CCUCC重复序列为稳定。 几种生物的细胞数目与类型 Fig.21-19 分离肝细胞质中mRNA 分离脑细胞质中mRNA 选择性制得肝细胞质中的特异（Ｌ）mRNA 反转录合成标记cDNA作探针 用探针分别与肝细胞、脑细胞质中转录物杂交，表明肝细胞与脑细胞中mRNA种类转录表达差异， 肝细胞中mRNA与DNA探针发生原位杂交 脑细胞的mRNA与探针DNA无互补杂交片段。 囊胚 蝌蚪 多能干细胞 骨髓细胞 淋巴细胞 B淋巴细胞 T淋巴细胞 红细胞 嗜碱性粒细胞 嗜酸性粒细胞 嗜中性粒细胞 单核细胞 血细胞分化 淋巴细胞分化 破骨细胞 巨噬细胞 血小板 巨核细胞 图 表皮基底细胞增生补充死亡脱落皮肤表皮细胞 小肠单能干细胞分化单层柱状上皮,小肠绒毛,小肠隐窝表面. 精原细胞分化精子 增生 脱落 隐窝 不分裂的细胞 快速分裂的分化细胞 分裂慢的的干细胞 不分裂的分化细胞 眼发生的逐级诱导:视泡（旁泌素）诱导近端上皮细胞发育成晶状体,随后诱导外表皮细胞形成角膜. 前脑（神经管上皮细胞） 视泡腔 视杯 显象角膜 晶体泡 连接组织 头部外层细胞 视网膜色素上皮细胞 视网膜神经上皮细胞 细胞决定：cell分化是严格的方向性，cell在未出现分化特征之前，分化的方向就已由cell内部的变化及受环境影响而决定，这一现象称cell决定。细胞记忆可将信号分子的作用以某种特定基因的激活或抑制持久不变的稳定方式印记在基因组中.因此具备细胞记忆才能保证细胞决定的稳定性和遗传性. 果蝇的成虫盘细胞决定移植实验(稳定分化遗传) 幼虫 成虫盘 变态 部分成虫盘移入幼虫体内 部分成虫盘移入成虫体腹腔 成虫盘分化为入成虫体内的相应器官 取出成虫盘细胞移入幼虫体内 成虫盘细胞在成虫体内９代增殖并不断被移植到新的宿主体内 成虫盘仍然分化为它原来应该形成的成虫体内的相应器官 前列腺 乳腺 肺 结肠 淋巴腺 膀胱 黑瘤 直肠 肾 白血病 胰腺 卵巢 脑 原癌基因的基本类型: 1.生长因子 2.生长因子受体 3.蛋白激酶或胞内信号转导通路分子 4.细胞周期调控蛋白 5.影响细胞凋亡的蛋白 6.转录因子 ７.DNA修复蛋白 原癌基因突变 细胞正常生长 细胞正常生长 失去生长控制 肿瘤抑制基因两个拷贝突变 肿瘤抑制基因突变 失去生长控制 肿瘤抑癌基因产物Rb 译码蛋白 Cdk激酶作用 G1期向S期运转 DNA损伤修复后正常分裂 P53突变,DNA损伤不修复失控分裂转化成肿瘤细胞 没修复的DNA肿瘤细胞产生 启动程序性死亡,避免缺陷细胞增殖 阻抑细胞周期运行 修复成功 修复失败 转录水平 加工水平 翻译水平 PEPCK(磷酸烯醇丙酮酸羧激酶)基因启动子单股核苷酸序列 启动子特定区域缺失基因转录水平相对的启动子活性 转录因子结合调控序列装配转录激活机制模型 P432 亮氨酸拉链 螺旋—环—螺旋 螺旋—转角—螺旋 HMG框 锌指 DNA甲基化阻抑基因表达, DNA甲基化位点:富含GC序列的C形成5-甲基胞嘧啶,转录调控区附近. DNA甲基化作用方式1.干扰转录因子识别DNA结合位点2.将DNA转录调控区转为转录阻抑物的结合位点