第十四章 细胞分化专题讲座.ppt

四、细胞核和细胞质相互作用对分化的影响 去核 UV照射 肠上皮细胞核植入 爪 蟾 受精卵 正常的爪蟾 去核 死 亡 爪蟾的肾细胞核 蝾螈的卵母细胞 爪蟾的肾细胞中表达的基因关闭，而另外一些基因被“打开”。 实验表明： 卵母细胞的某些成分可以激活、抑制基因活动 HeLa 细胞 终末分化的红细胞 融合细胞 红细胞核被重新激活。开始表达红细胞系统特异性基因 细胞分化过程中，越来越多的基因产物生成并加入的细胞质成分中，外来的某些因素（如激素、细胞间的信号）作用于细胞，也使胞质生成新的成分，因此基因表达地细胞内环境一直处于不断不断变化之中，核内基因表达也不断被调整，核-质相互作用次序整个细胞分化过程。 五、位置信息对分化的影响 胚胎 以时间为主轴有序地进行分化，形成不同类型的细胞 预定的整体构造增殖、迁移、排列 器官 构成极其复杂的三维主体 首先，在胚胎发育、分化过程中，地球引力、光线、温度对细胞的作用可能是方位决定的一些因素。 另外，受精卵携带有遗传的位置信息。 绝大多数动物卵子的外形和内部构造都是两侧不对称的。 鸟类的卵：背腹极预先决定 蛙卵：背腹决定于禁止穿过卵子的位点和重力的影响。 哺乳类卵：胚泡的内细胞群的位置是随机发生的，内细胞群的位置就是将来胚胎的背侧。 胚泡 植入子宫 白色品系 小 鼠 8 细胞期 白色品系 4 细胞期 黑色品系 移植 实验表明内细胞群的位置发育成胚胎 iPS 本章思考题 1、什么是细胞分化？什么是细胞决定？细胞决定与细胞分化的关系。 2、细胞的全能性与细胞核的全能性。 3、去分化与转分化。 4、细胞分裂与细胞分化。 5、为什么说细胞分化是基因选择性表达的结果？ 6、影响细胞分化的因素有哪些？ * * 细胞分化与细胞分裂有密切的关系 分化前进行多次分裂 来自一个同源群的细胞进行分裂时处于不同的分化阶段,如桑椹胚 生物进化的进程实际上也是分化有简单趋于复杂的过程 单细胞生物仅有时间的分化 多细胞生物即有时间上的分化，又有空间上的分化 有人假设 遗传物质的丢失 染色体的丢失 基因扩增 DNA重排 非普遍规律，只是某些个体某些特定阶段的现象 细胞分化的主要特征 新的、特异性蛋白质的合成 随后细胞在生化、结构和功能方面发生变化，细胞之间出现差异 一、基因组活动的模式 细胞总DNA 细胞总RNA 胰岛细胞 卵清蛋白基因 Beta珠蛋白基因 胰岛素基因 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ － － － － － － 输卵管细胞 成红细胞 胰岛细胞 输卵管细胞 成红细胞 持家基因 housekeeping gene 不参与细胞分化方向的决定，而仅仅指导维持细胞生存所必需的、最基本的蛋白质的合成的基因 组蛋白、膜蛋白、核糖体蛋白、细胞周期蛋白、溶酶体的酶 奢侈基因 luxury gene 指导细胞分化时出现的各种特异性蛋白质的基因 血红蛋白、肌球蛋白 细胞分化时奢侈基因按照一定顺序表达得结果。 通用转录因子与组织特异性转录因子 表观遗传学（epigenetics) 基因组印记也与DNA的甲基化有关 诱导分化与抑制分化同时存在，是发育的器官间得以相互区别，避免重复。 小鸡的输卵管未分化的单层上皮 注射雌激素 上皮迅速分化 第四天分化出可以分泌卵清蛋白的腺体细胞 第十天分化出杯状细胞、纤毛细胞 蝌蚪 出现早熟及变态 注射外源性甲状腺素T3 激素 甾体激素： 肽类激素： 在细胞内和相应的受体结合 受体/激素复合物 → 核内 → 结合到组蛋白的特意位点，活化并影响转录 第一信使，信号转导 性激素可以透过细胞膜 激素作用的特点 靶细胞的特异性 高效性 适合于协调肌体和复杂的发育过程、两栖类的变态 第十四章：细胞分化 本章知识要点 名词解释： 细胞分化；细胞决定；去分化与转分化 1、细胞分化与细胞决定的关系。 2、细胞的全能性与细胞核的全能性。 3、为什么说细胞分化是基因选择性表达的结果？ 4、影响细胞分化的因素有哪些？ 细胞的全能性 克隆（clone）时代的开始 不同动物和同一动物的不同细胞的决定发生在不同时期，其部分原因是细胞质不均等分配的结果。 某些动物卵裂时出现“极叶” “决定”根据那些因素来选择基因表达？ 全能细胞什么时候开始获得决定指令？ 决定的分子本质是什么？ 决定的可逆性如何？ 尚不了解 决定与分化的关系 分化具有相对不可逆性,在一定的条件下，又有一定的可逆性，即细胞去分化（cell dedifferentiation） 一个植物细胞 一个新的植株 动物的一个细胞转变成一个个体则非常非常难 动物常见的是转分化 transdifferentiation 从一种分化状态转变为另一种分化状态 细胞分化的概念 细胞分化 ( cell differntiation )：