细胞与分子生物学：第十四章 细胞分化与基因表达调控.ppt

p53gene肿瘤形成的外因根据其性质分为：化学、生物和物理致癌物三大类根据它们在致癌过程中的作用，可分为；启动剂：可直接改变DNA的成分或结构。促进剂：本身不能诱发肿瘤，但有促进作用。如糖精可促进膀胱癌的发生，苯巴比妥促进肝癌的发生。完全致癌物：兼具启动和促进两种作用。①亚硝胺类，能引起消化系统肿瘤；②多环芳香烃类，如苯并芘。③芳香胺类，如乙萘胺、诱发泌尿系统的癌症；④烷化剂类，如芥子气、环磷酰胺等；⑤氨基偶氮类，如奶油黄，可引起肝癌；⑥碱基类似物，如5-溴尿嘧啶、5-氟尿嘧啶；⑦氯乙烯，与塑料工人的肝血管肉瘤有关。⑧元素，如铬、镍、砷。化学致癌物化学致癌物的作用机理：可与DNA、RNA、蛋白质等生物大分子中的亲核基团发生作用，引起碱基颠换、缺失，DNA交联、断裂，染色体畸变等。引起细胞中胞嘧啶的甲基化水平降低。（一）、肿瘤病毒①逆转录病毒，如：人T淋巴细胞白血病病毒（HTLV）、ATLV、HIV、RSV等病毒；②乙型肝炎病毒（HBV）：原发性肝癌（PLC）。③人乳头瘤状病毒（HPV）：生殖道肿瘤。④Epstein－Bars病毒（EBV）；与儿童的Burkitt淋巴瘤和成人的鼻咽癌发生有关。后三类都是DNA病毒。生物性致癌因素(二)影响细胞分化的因素

细胞中组织特异性基因的选择性表达主要是由调控蛋白所启动。调控蛋白的组合是影响细胞分化的主要的直接因素。外部环境对某些物种细胞分化乃至个体发育也会产生很大的影响。1.胞外信号分子对细胞分化的影响在早期胚胎发育过程中，一部分细胞会影响周围细胞使其向一定方向分化，这种作用称近端组织的相互作用(promixatetissueinteraction)，也称为胚胎诱导。初级视泡形成视泡诱导上皮细胞形成晶状体诱导表皮细胞形成角膜近端组织的相互作用是通过细胞旁分泌产生的信号分子旁泌素(又称细胞生长分化因子)来实现的。已知它包括成纤维细胞生长因子(fibroblastgrowthfactor，FGF)、转化生长因子(transforminggrowthfactor，TGF)以及hedgehog家族、Wnt家族和Juxtacrine等五大家族因子。远距离细胞间相互作用：对细胞分化的影响主要是通过激素来调节的。激素的调节作用是通过使染色体某些基因开放，合成特异性蛋白质实现的。2.细胞记忆与决定记忆：信号分子的有效作用时间是短暂的，然而细胞可以将这种短暂的作用储存起来并形成长时间的记忆，逐渐向特定方向分化。人们曾把果蝇的变态前幼虫的成虫盘细胞植入成虫体内，连续移植9年，细胞增殖多达1800代，然后将这种成虫盘细胞再移植回幼虫体内则依然没有失去记亿，照例发育成为相应的器官。决定：决定(detennination)是指一个细胞接受了某种指令，在发育中这一细胞及其子代细胞将区别于其他细胞而分化成某种特定的细胞类型。决定与记忆有关，而记忆可能由二种方式实现：正反馈途径(positivefeedbackloop)：即细胞接受信号刺激后，活化转录调节因子，该因子不仅诱导自身基因的表达，还诱导其他组织特异性基因的表达；染色体结构变化(DNA与蛋白相互作用)的信息传到子代细胞。如同两条X染色体中，其中一条始终保持凝集失活状态并可在细胞世代间稳定遗传一样。细胞决定与细胞记忆的机制卵母细胞的细胞质中：有营养物质、种蛋白，还含有多种mRNA（其中多数与蛋白质结合处于非活性状态，成为隐蔽mRNA，不能被核糖体识别）。它们在卵细胞质中呈不均匀地分布。受精后：细胞质重新定位；少数母体mRNA被激活，合成早期胚胎发育所需要的蛋白质；随着受精卵早期细胞分裂，隐蔽mRNA不均一地分配到子细胞中。3.受精卵细胞质不均一性对细胞分化的影响在海胆未受精的卵母细胞中只有0.75％的核糖体形成多聚核糖体，而在受精后卵裂时可迅即增至20％，说明受精后由于离子的变化，蛋白质与mRNA解离，从而使“隐蔽”mRNA翻译所致。受精后海胆卵内离子流变化海胆卵不同卵块发育成不同幼虫，是由于分得的卵细胞质不同。在正常发育中不同性质卵质通过细胞分裂被分配到不同子细胞中，进而不同细胞分化出了不同组织。细胞决定子影响卵裂细胞向不同方向分化的细胞质成分。受精卵细胞质决定细胞分化的实质胚胎早期发育调控信息来源于母体在海胆和两栖类的实验中表明，正常受精卵的蛋白质合成速率与去核受精卵的一致