第一篇-發(fā)育生物學基本原理

全能細胞totipotentcell多能細胞pluripotentcell專能細胞multipotent雙能細胞bipotent單能細胞unipotent

第一頁，共二十五頁。第二頁，共二十五頁。細胞分化是基因差異性表達的結果,由基因差異性表達，不同細胞具有了不同的蛋白質組。

引起差異基因表達來源于：

——細胞內卵質差異

——細胞外鄰近細胞的相互作用差異基因表達的調控機制：

——差異基因轉錄

——核RNA的選擇性加工(轉錄組）

——mRNA的選擇性翻譯（蛋白質組）

——差別蛋白質的加工（功能蛋白質組）第三頁，共二十五頁。第一節(jié)基因組相同和基因差異表達一、有機體不同組織細胞基因組相同的證據（一）遺傳學證據

染色體數目（二）胚胎學證據

不同細胞期的卵裂球可單獨發(fā)育個體（三）分子生物學證據

分子雜交原位雜交

同一有機體的不同細胞，無論是已決定的細胞或是已分化的細胞，都與未分化細胞的核相同，具有全部發(fā)育的潛能，具有相等的基因組結構，即基因組相同。第四頁，共二十五頁。二、核潛能的限定核移植實驗

隨著個體發(fā)育的不斷進行，細胞核指導發(fā)育的潛能被越來越限定，甚至喪失了指導全部發(fā)育的能力。第五頁，共二十五頁。一般核移植過程核克隆過程第六頁，共二十五頁。核克隆過程Dolly的誕生第七頁，共二十五頁。三、基因組相同的例外1染色體消減馬蛔蟲:

體細胞中80%的DNA丟失生殖細胞含完整的基因組結構2基因重排圖第八頁，共二十五頁。剪切免疫球蛋白基因重排第二節(jié)染色質水平基因活性的調控第九頁，共二十五頁。第二節(jié)轉錄水平調控一、基因表達的時間和空間的特異性

基因表達的精確時間范圍、空間位置，否則會導致發(fā)育異常。第十頁，共二十五頁。二、發(fā)育中基因轉錄水平的調節(jié)和變化珠蛋白基因的轉錄圖圖第十一頁，共二十五頁。妊娠第3個月：γ-珠蛋白基因表達逐漸停止，同時β-和δ-基因開始表達，產量逐漸增加。出生后：血紅蛋白分子的組成迅速轉換，由胎兒型代之為成體型，即α2β2。正常成體的血紅蛋白分子中α2β2占97%，α2δ2為2%-3%，α2γ2為1%。第十二頁，共二十五頁。人的ζ-和α-珠蛋白基因位于第16號染色體上，而ε-、γ-、δ-和β-珠蛋白基因相連，在第一號染色體上依次排列。β-珠蛋白基因家族的表達顯示了一種調控機制，即指導其從胚胎型→胎兒型→成體型轉變的順序開關。(三)轉錄調控蛋白5S核糖體RNA基因的轉錄調控第十三頁，共二十五頁。三、基因差異轉錄的調控機制基因的結構及轉錄過程啟動子、增強子轉錄因子（protein）第十四頁，共二十五頁。第三章轉錄后調控DNA——轉錄——RNARNA加工水平調控翻譯及翻譯后水平調控第十五頁，共二十五頁。第一節(jié)RNA加工水平調控一、mRNA前體和mRNA細胞核的最初轉錄產物，細胞核RNA，區(qū)別細胞質中mRNA——與mRNA相比，細胞核RNA分子量大，壽命短——僅有少部分能被加工形成mRNA第十六頁，共二十五頁。二、前體RNA加工

不同發(fā)育期的核RNA一致性。在一定程度上，基因差異表達是在RNA加工水平上進行調控。在核RNA、細胞質mRNA、（翻譯）水平分別檢測。第十七頁，共二十五頁。三、加工水平的調控DNA—mRNA前體—不同加工——mRNA——第十八頁，共二十五頁。第二節(jié)翻譯及翻譯后水平調控mRNA的種類、數量，貯藏/翻譯翻譯的時間、數量

——與其他基因產物的協調翻譯產物的加工、轉運、包裝第十九頁，共二十五頁。第四章發(fā)育中的信號傳導多細胞動物的胚胎發(fā)育是一個復雜又高度協調的過程。信號傳導是細胞間通訊的主要形式，即由信號細胞產生信號分子，誘導靶細胞發(fā)生某種反應；靶細胞通常通過特異性受體識別細胞外信號分子，并把細胞外信號轉變?yōu)榧毎麅刃盘?，引起細胞反應的這一過程稱為信號傳導。第二十頁，共二十五頁。參與早期胚胎發(fā)育的信號調節(jié)途徑一、TGFβ

信號途徑二、Wnt信號途徑三、Hedghog信號途徑四、Notch信號途徑第二十一頁，共二十五頁。一、TGFβ

信號途徑轉化生長因子（tranforminggrowthfactorβ，TGFβ），是一類分泌性的信號分子。超家族因子包含30個成員:TGFβ，BMP(bonemorphogeneticprotein),Activin等亞類。TGFβ參與細胞分裂的調節(jié).BMP在脊椎動物及果蠅的胚胎背腹軸圖式形成中具有重要作用。Nodal在脊椎動物胚胎中胚層的圖式形成、左右軸的建立中起著關鍵作用。第二十二頁，共二十五頁。圖4.1TGFβ

信號傳導途徑第二十三頁，共二十五頁。二、Wnt信號途徑分泌性信號分子人類19，果蠅7活性差異：Wnt-1/wg