W11細(xì)胞增殖及調(diào)控

第十一章

細(xì)胞增殖及調(diào)控節(jié)細(xì)胞周期與細(xì)胞分裂一、細(xì)胞周期：1.細(xì)胞增殖的意義：細(xì)胞增殖(proliferation)是細(xì)胞生命活動(dòng)中的一個(gè)重要部分對(duì)于多細(xì)胞生物體的生長(zhǎng)發(fā)育以及生物種群的延續(xù)都具有十分重要的意義，例如一個(gè)成年人約有1014個(gè)細(xì)胞構(gòu)成，而如此多的細(xì)胞均來源一個(gè)受精卵，是通過大量的連續(xù)不斷地細(xì)胞分裂增殖以及細(xì)胞分化才形成人體的，此外每個(gè)人體均每秒鐘還要產(chǎn)生幾十萬個(gè)新細(xì)胞，來補(bǔ)償體內(nèi)各種細(xì)胞，維持機(jī)體細(xì)胞數(shù)量的相對(duì)平衡。

W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!2.細(xì)胞周期的概念：細(xì)胞增殖包括：細(xì)胞生長(zhǎng)，DNA復(fù)制和細(xì)胞分裂三個(gè)主要事件，構(gòu)成細(xì)胞周期。

可分為四個(gè)期：P359G1期；S期；G2期；M期。其中的S期是DNA合成期，M期是分裂期，而G1和G2分別是合成前期和合成后期，因?yàn)榉至哑赾hr出現(xiàn)明顯的形態(tài)特征，（通常從一次分裂中期到下一次分裂中期的歷程稱為一個(gè)周期）M期中又分為前期、中期、后期和末期四個(gè)階段。

W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!EucaryoticCellCycle

Atypicalmammaliancellhasacellcycletimeof24hours,with12hrG1,6-8hrS,3-4hrG2,and1hrM典型哺乳動(dòng)物的細(xì)胞周期W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!3.細(xì)胞周期的速率：細(xì)胞周期時(shí)間（Te）是隨細(xì)胞類型不同而異，周期內(nèi)四個(gè)期的時(shí)間亦各不相同，一般規(guī)律是：①S期長(zhǎng)、M期短；②G1時(shí)間（tG1）易變，但tG2，tS和tM都變化不大；③tG1長(zhǎng)短是細(xì)胞周期速率變化的基礎(chǔ)。4.細(xì)胞周期各時(shí)相的時(shí)間確定：·僅M期可依據(jù)chr形態(tài)變化來判斷，其它三期無形態(tài)判斷依據(jù)。·3H-TdR脈沖標(biāo)記和放射自顯影觀測(cè)：標(biāo)記物滲入僅S期細(xì)胞，最先在M期出次的標(biāo)記細(xì)胞是被標(biāo)記的S期最晚期細(xì)胞。

W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!5.細(xì)胞周期時(shí)相及主要事件：（1）細(xì)胞周期檢驗(yàn)點(diǎn)：細(xì)胞周期沿G1—S—G2—M有序地進(jìn)行，是與細(xì)胞分裂周期有關(guān)基因cdc的有序表達(dá)結(jié)果，而cdc基因的表達(dá)效應(yīng)是受周期中一些檢驗(yàn)點(diǎn)（or稱調(diào)控點(diǎn)）監(jiān)控的，以保持嚴(yán)格有序，精確的運(yùn)轉(zhuǎn)，而不正常的細(xì)胞會(huì)被阻止在檢驗(yàn)點(diǎn)階段，常說的有G1/S轉(zhuǎn)換點(diǎn)，G2/M檢驗(yàn)點(diǎn)和中期后期轉(zhuǎn)換點(diǎn)等這種特異的監(jiān)控機(jī)構(gòu)可鑒別細(xì)胞周期進(jìn)程中的錯(cuò)誤，并誘導(dǎo)產(chǎn)生特異的抑制因子，阻止細(xì)胞周期進(jìn)一步運(yùn)行，若這些檢驗(yàn)點(diǎn)功能失控，其后果是細(xì)胞癌變or細(xì)胞

die。W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!2）S期：此期細(xì)胞內(nèi)主要生化事件是DNA合成復(fù)制，其次還有組蛋白質(zhì)，非組蛋白質(zhì)和RNA的合成，并伴隨有核小體結(jié)構(gòu)復(fù)制，有三個(gè)特點(diǎn)：①四種脫氧核苷酸合成速度不均一，S期初期C-G含量高，前后期A-T含量高。②ch質(zhì)復(fù)制早晚不同，常ch在S期前半期復(fù)制，而異ch質(zhì)在后半期復(fù)制。③DNA合成和組蛋白質(zhì)合成緊密相聯(lián)，例如：用放線菌酮抑制組蛋白質(zhì)合成，則DNA合成也馬上停止，反之若用羥基尿來阻斷DNA合成，組蛋白質(zhì)也隨即停止合成。W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!二、有絲分裂：（一）前期主要事件：染色質(zhì)凝縮，分裂極的確定，核仁解體和核膜消失。1）分裂極的確定：紡錘極決定細(xì)胞分裂的方向，而其確定與中心?；顒?dòng)相關(guān)，每個(gè)中心體由2個(gè)相互垂直排列的中心粒構(gòu)成，在S期，每個(gè)中心粒端部外側(cè)新生一個(gè)短的中心粒，與老中心粒垂直分布，到前期，兩對(duì)中心粒分別移向相對(duì)兩極，有關(guān)中心粒自我裝配，生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移是周期性規(guī)律。W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!2）核仁解體：是由于此期RNA轉(zhuǎn)錄停止，原形成的rRNA和rRNP裝配成的核糖體unit轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中去，而原插入核仁的染色質(zhì)fibrehelix化進(jìn)入核仁染色體上，所以逐漸縮小消失。3）核膜消失：前期末，MPF（CDK激酶）誘導(dǎo)核纖層蛋白質(zhì)發(fā)生pi化，網(wǎng)絡(luò)解體而導(dǎo)致核膜破解，核纖層的A和C成為可溶性，而核纖層蛋白質(zhì)

B附在核膜碎片上，成為小泡分散在細(xì)胞質(zhì)中，而到分裂末期，碎片小泡相互融合重裝成核膜，MPF失活導(dǎo)致核纖層蛋白質(zhì)去pit化，聚成核纖層，恢復(fù)完整的核膜結(jié)構(gòu)，前期中MPF導(dǎo)致的下游事件有紡錘體組裝，染色質(zhì)凝聚，核膜和核纖層解體等。W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!（二）中期(metaphase)此期染色體全部移到赤道板位置排列“染色體列隊(duì)”，是由于兩極對(duì)染色體牽引動(dòng)態(tài)平衡所致，在細(xì)胞分裂前期，染色體動(dòng)粒上聚集有Mad和Bnb蛋白質(zhì)凡動(dòng)粒與紡錘體微管聯(lián)結(jié)，其上的Mad和Bnb消失，因而染色體列隊(duì)完成。W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!（二）前中期核膜解體到染色體排列到赤道面(equatorialplane)上。W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!（三）后期(anaphase)此期主要事件是：染色體著絲粒區(qū)縱向斷裂，一分為二，兩姊妹染色體單體分別趨向兩級(jí)，其原因是，著絲粒區(qū)域在S期chr復(fù)制時(shí)已奠定了斷裂分離的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，到后期時(shí)細(xì)胞質(zhì)中Ca2+濃度倍增，誘導(dǎo)了核區(qū)域的聯(lián)接蛋白質(zhì)解體而出現(xiàn)斷裂分離。W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!AnaphaseA:separationofthesisterchromatids.W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!MicrotubulesandMotorsinthespindle

著絲點(diǎn)微管星體微管極體微管W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!（四）末期從子染色體到達(dá)兩極，至形成兩個(gè)新細(xì)胞為止的時(shí)期。涉及子核的形成和胞質(zhì)分裂兩個(gè)方面。W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!DividingMuscleMyoblast(primativemusclecell)(SEMx8,000)W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!三.減數(shù)分裂(meiosis)（一）減數(shù)分裂的特點(diǎn)及生物學(xué)意義是生殖細(xì)胞成熟過程中的特殊有絲分裂，其特點(diǎn)是：一次DNA復(fù)制連續(xù)2次細(xì)胞分裂，結(jié)果為染色體數(shù)目減半。其生物學(xué)意義有2種，一是使親代與子代之間的染色體數(shù)目保持恒定，保證物種的穩(wěn)定遺傳。二是在其過程中，發(fā)生了非同源染色體的隨機(jī)結(jié)合，并以非姊妹ch單體之間的局部片段交換重組，從而增加遺傳的變異性，增強(qiáng)了生物對(duì)環(huán)境變化的適應(yīng)性。W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!（二）減數(shù)分裂過程分析次meiosis：前期I（細(xì)線期→偶線期→粗線期→雙線期→終變期）中期I，后期I，末期I（分裂間期or長(zhǎng)or短，無DNA合成）第二次meiosis：無前期II，中期II，后期II，末期II。W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!雙線期：同源染色體之間局部分開形如“麻花”狀，這是粗線期發(fā)生同源染色體的非姐妹染色體單體之間片段交換的結(jié)果，卵細(xì)胞雙線期的RNA轉(zhuǎn)錄活躍。終變期：染色體濃縮凝聚，交叉點(diǎn)移向染色體臂端（稱為端化），核仁消失。W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!遺傳學(xué)研究證實(shí)，在偶線—粗線期，同源染色體的非姊妹染色體單體之間發(fā)生局部片段的變換，造成子代染色體上的基因重組，meiosis所形成的4個(gè)配子的單倍基因組各不相同，因此也是導(dǎo)致后代遺傳變異的另一主要機(jī)制，而確保此期發(fā)生遺傳物質(zhì)交換的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，是聯(lián)會(huì)復(fù)合體。W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!Chromosomerebination1W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁!SC組裝始于偶線期，多由靠核膜的一端拉鏈?zhǔn)绞?條chr靠攏配對(duì)，到粗線期聯(lián)會(huì)完成并在非姐妹單體之間發(fā)生局部片段的交換重組，到雙線期SC開始解體。SC的功能：（1）維持同源染色體精確配對(duì)的結(jié)構(gòu)；（2）確保非姐妹染色體單體之間的染色體片段交換的機(jī)構(gòu)。W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁!第二節(jié)細(xì)胞周期的調(diào)控W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁!PCC早熟凝集染色體W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁!Fissionyeast

W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁!Cdc25&Wee1mutantCDC2蛋白激酶被抑制CDC2蛋白激酶被激活MPF=CDC2蛋白激酶+clyclinBWeel抑制CDC2的活性Cdc25促進(jìn)CDC2的活性W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁!LelandH.Hartwell

R.Timothy(Tim)Hunt

SirPaulM.Nurse

2001年10月8日美國人Leland

Hartwell、英國人PaulNurse、Timothy

Hunt因?qū)?xì)胞周期調(diào)控機(jī)理的研究而獲諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁!2）染色體超前凝集現(xiàn)象(PCC)：以M期的Hela細(xì)胞分別與G1期、S期及G2期的Hela細(xì)胞相融合，發(fā)現(xiàn)那些原本不會(huì)出現(xiàn)染色體（chromosome）形態(tài)的間期細(xì)胞核居然呈現(xiàn)提早凝聚的染色體，其形態(tài)各異，由此揭示M期細(xì)胞中具有誘導(dǎo)染色質(zhì)凝集的活性因子，統(tǒng)稱為成熟促進(jìn)因子——

MPF。PCC現(xiàn)象不受物種分類所限制，即人、牛、馬、雞、魚、昆蟲的細(xì)胞之間都能誘導(dǎo)PCC，因此而言，MPF（有共性的）在真核細(xì)胞中普遍存在的。W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁!

有活性的MPF實(shí)質(zhì)是由P34cdc2（＝CDK1蛋白質(zhì)）和周期蛋白兩部分組成，P34蛋白是cdc2基因的產(chǎn)物，其單獨(dú)存在時(shí)無激酶活性，M期CDK的激活起始于分裂期cyclin的積累。結(jié)合cyclinB的CDK1被Wee1將Thr14和Tyr15磷酸化而不具有活性，使CDK/cyclin不斷積累。在M期，Wee1的活性下降，CDC25使CDK的Thr14，Tyr15磷酸化位點(diǎn)去磷酸化，去除了CDK活化的障礙。CDK的激活需要Thr161的磷酸化，它是在CDK激酶(CDKactivatingkinaseCAK)的作用下完成的。所以P34蛋白是MPF的催化亞單位，而周期蛋白則是MPF的調(diào)節(jié)亞單位。W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁!2）深入研究已知，這類蛋白質(zhì)激酶復(fù)合體對(duì)細(xì)胞周期運(yùn)行有重要作用，被喻為驅(qū)動(dòng)細(xì)胞周期。現(xiàn)已知有A、B、C、D、E、F、G、H等多種，其共同特點(diǎn)是細(xì)胞中呈現(xiàn)含量增長(zhǎng)與消失的周期性變化規(guī)律，而且在不同階段其為主的類型也有不同。W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁!3）細(xì)胞周期中DNAcopy僅發(fā)生一次的原因：已知有Ora,cdc6,cdc45和Mcm等蛋白質(zhì)參與DNA的起始調(diào)控過程，Mcm是

MA復(fù)制執(zhí)照因子的主要成份，僅在G1和S期存在。還與周期蛋白E-cdk2激酶活性有關(guān)。W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁!不同類型的CDK/cyclin復(fù)合體*包括D1-3，各亞型cyclinD在不同細(xì)胞中的表達(dá)量不同，但具有相同的功效。W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁!cellcycleregulationW11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁!DestructionBoxinCyclins后期促進(jìn)因子泛素蛋白酶體細(xì)胞周期的降解盒細(xì)胞周期的多聚泛蛋白 W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁!中期后期末期前期間期多聚泛蛋白 蛋白酶體=周期蛋白B+CDK1后期促進(jìn)因子W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第34頁!FourcheckpointsW11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第35頁!六、生長(zhǎng)因子對(duì)細(xì)胞增殖的影響單細(xì)胞生物的增殖取決于營(yíng)養(yǎng)，多細(xì)胞生物細(xì)胞的增殖與信號(hào)途徑有關(guān)。生長(zhǎng)因子：是與細(xì)胞增殖有關(guān)的信號(hào)物質(zhì)，已知幾十種，多數(shù)能促進(jìn)細(xì)胞增殖，又稱有絲分裂原（mitogen），如EGF、NGF。作用方式：旁分泌。信號(hào)通路：ras途徑，cAMP途徑、磷脂酰肌醇途徑。如通過ras途徑，激活MAPK，MAPK進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)，激活c-myc，myc作為轉(zhuǎn)錄因子促進(jìn)cyclinD、SCF、E2F等G1-S有關(guān)的基因表達(dá)，細(xì)胞進(jìn)入G1期。W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第36頁!習(xí)題：一.名詞解釋：1.SPF2.MPF3.周期蛋白4.Go期細(xì)胞5.聯(lián)會(huì)復(fù)合體二.問答題：1.細(xì)胞增殖是如何調(diào)控的？2.為什么子代與子代之間,子代與親代之間不可能完全相同.3.細(xì)胞周期是如何調(diào)控的?其分子機(jī)理如何?4.從分子水平說明細(xì)胞周期調(diào)控因子是如何從正負(fù)兩方面調(diào)控細(xì)胞周期運(yùn)轉(zhuǎn)。

W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第37頁!從細(xì)胞增殖行為來看，細(xì)胞在晚G1期開始分歧為三類：①周期性細(xì)胞即持續(xù)在周期中運(yùn)轉(zhuǎn)的細(xì)胞。②Go期細(xì)胞（休眠細(xì)胞）即暫時(shí)脫離周期，但在適當(dāng)?shù)拇碳は氯钥苫謴?fù)進(jìn)入周期的細(xì)胞。P360③終端分化細(xì)胞（特化細(xì)胞）即不可逆地脫離細(xì)胞周期，喪失分裂能力，但保持生理機(jī)能活動(dòng)的細(xì)胞。W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第38頁!細(xì)胞周期同步化的人工制備：生物界有種天然細(xì)胞群體呈現(xiàn)自然同步化現(xiàn)象，但一般的體外培養(yǎng)細(xì)胞群體皆呈現(xiàn)為非同步化現(xiàn)象，因此細(xì)胞生物學(xué)研究常需要人工同步化的實(shí)驗(yàn)材料?！期細(xì)胞選擇收集法·過量TdR雙阻斷法，（DNA合成抑制劑）此法適用于tG＋G2＋（M）>tS的細(xì)胞類型·分裂中期阻斷法W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第39頁!（2）細(xì)胞周期各階段的主要生化活動(dòng)：1）G1期：此期細(xì)胞內(nèi)代謝活躍，細(xì)胞生長(zhǎng)，體積增大，主要進(jìn)行RNA和蛋白質(zhì)的合成（重要蛋白質(zhì)包括：G1周期蛋白質(zhì)，鈣調(diào)素及有關(guān)DNA合成的酶系等）若G1期的蛋白質(zhì)及RNA合成受阻，則細(xì)胞不能進(jìn)入S期。W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第40頁!3）G2期：此期細(xì)胞生化活動(dòng)是為M期的細(xì)胞分裂作準(zhǔn)備，主要是活躍地合成G2蛋白質(zhì)，微管蛋白質(zhì)（形成紡錘絲base），RNA及ATP，這些都是通過G2/M檢驗(yàn)點(diǎn)所必需的。4）M期分裂之中，細(xì)胞內(nèi)生化合成活動(dòng)都減弱，如RNA合成停止，蛋白質(zhì)合成減少，此期仍有少量非組蛋白質(zhì)合成。W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第41頁!（一）前期①染色質(zhì)凝縮，②分裂極確立與紡錘體開始形成，③核仁解體，④核膜消失。W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第42頁!Twocentrosomes,andtheirformingradialarraysofastralmicrotubulesseparatingonthesurfaceofanearlyprophasenewtlungcellnucleus.蠑螈肺細(xì)胞在細(xì)胞分裂早前期，兩個(gè)中心粒分開，星形微管在核表面形成放射狀排列。圖片來自./W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第43頁!圖片來自./星體微管著絲點(diǎn)微管極體微管W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第44頁!（三）中期染色體排列到赤道面上。W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第45頁!（四）后期指姊妹染色體單體分開并移向兩極的時(shí)期。分為后期A、后期B兩個(gè)過程。W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第46頁!AnaphaseB:separationofthepoles.植物細(xì)胞有沒有后期B？W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第47頁!（四）末期(telophase)此期主要事件是：子核形成和胞質(zhì)分裂，胞質(zhì)分裂(Cytokinesis)是指核分解以外的細(xì)胞質(zhì)部分分裂，動(dòng)物細(xì)胞是以中部縊縮方式，而plant細(xì)胞是以形成細(xì)胞

壁方式。后期到末期MPF導(dǎo)致以下事件有：染色體分離，解螺旋，核膜和核纖層重建，紡錘體解體，胞質(zhì)分裂。動(dòng)物細(xì)胞的胞質(zhì)分裂是受微絲構(gòu)成的收縮環(huán)控制，因?yàn)榧?xì)胞松馳素B能對(duì)其抑制。W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第48頁!動(dòng)物細(xì)胞的胞質(zhì)分裂通過胞質(zhì)收縮環(huán)的收縮實(shí)現(xiàn)，收縮環(huán)由大量平行排列的肌動(dòng)蛋白組成。用細(xì)胞松弛素處理這一時(shí)期的細(xì)胞，會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第49頁!植物細(xì)胞末期近兩極處紡錘絲消失，中間微管保留，并數(shù)量增加，形成成膜體。來自高爾基體囊泡沿微管轉(zhuǎn)運(yùn)到成膜體中間。融合形成細(xì)胞板(cellplate)，囊泡的內(nèi)含物形成初生壁和中膠層，囊泡膜形成質(zhì)膜，融合留下的管道形成胞間連絲。W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第50頁!MeiosisConcepts:Gameticmeiosis配子減數(shù)分裂2.Sporicmeiosis孢子減數(shù)分裂Zygoticmeiosis合子減數(shù)分裂前減數(shù)分裂期細(xì)胞母親同源染色體父親同源染色體染色體復(fù)制聯(lián)會(huì)W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第51頁!1）前期I各期形態(tài)功能特征：細(xì)線期：染色體是細(xì)長(zhǎng)盤繞的單條fibre，其上有眾多ch粒分布。偶線期：同源染色體開始配對(duì)配對(duì)區(qū)形成聯(lián)會(huì)復(fù)合體結(jié)構(gòu)（SC），此期有z-DNA合成即ZYGDNA，其活性轉(zhuǎn)錄與同源染色體配對(duì)有關(guān)。粗線期：同源染色體配對(duì)完畢，聯(lián)會(huì)復(fù)合體結(jié)構(gòu)（SC）中呈現(xiàn)重組結(jié)結(jié)構(gòu)，此期有p-DNA和組蛋白的合成，粗線期中每對(duì)聯(lián)會(huì)的同源染色體結(jié)合緊密，形態(tài)短粗，稱為二價(jià)體or四分體。W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第52頁!2）其它時(shí)期的形態(tài)功能特征：減數(shù)分裂meiosisI的染色體行為有別于普通有絲分裂，是同源染色體配對(duì)分離，同源染色體分別趨向兩極，而不是染色體單體分別趨向兩極，這是由于每條染色體兩側(cè)的2個(gè)動(dòng)粒移位朝向同一極的緣故，但這一對(duì)動(dòng)粒究竟朝向哪一極是隨機(jī)的，因?yàn)楹笃谮呄蚰硺O的父方母方來源的染色體是隨機(jī)組合，所以導(dǎo)致子代基因組的遺傳變異。W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第53頁!（三）聯(lián)會(huì)復(fù)合體（cynaptonemalphex.SC）P394:聯(lián)會(huì)時(shí)，同源染色體之間縱向平行聯(lián)結(jié)在一起，電鏡下可見，其聯(lián)結(jié)間隙中有SC結(jié)構(gòu)，這種亞微結(jié)構(gòu)在各種動(dòng)、植物中都基本一致。

SC主要由堿性蛋白質(zhì)組成并含有RNA及微量的DNA，其結(jié)構(gòu)形式為：在緊密配對(duì)的2條同源chr之間的間隙兩側(cè)各有一條深色的縱向分布的側(cè)生組分，這2條側(cè)生組分之間是100nm的寬的明亮中間區(qū)，而中間區(qū)中央有一條較淺的縱向分布的中央組分，其次，在側(cè)生組分與中央組分之間又橫向排列有許多SC—fibre所以SC結(jié)構(gòu)像“梯子”。W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第54頁!Chromosomerebination2Minimumnumberofgametetypes=2n,Inhumans,n=23W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第55頁!交換導(dǎo)致交叉，而不是交叉導(dǎo)致交換：真核生物不是染色體單體片段直接交換，而是各自解旋的DNA鏈之間發(fā)生交換（高度helix化，不是細(xì)絲，切斷后不是一條線）。現(xiàn)認(rèn)為2條對(duì)應(yīng)的DNA鏈分別由L-Cfibre中央組分中，出現(xiàn)斷口相互交換重組。證據(jù)1：偶線期有Z-DNA合成，粗線期有P-DNA合成（單鏈修復(fù)）。證據(jù)2：粗線期中，核酸內(nèi)切酶，DNA聚合酶，連接酶等活性皆出現(xiàn)峰值。證據(jù)3：粗線期中SC中可見橢圓形的重組節(jié)，這里含多種酶的重組機(jī)器。W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第56頁!一、研究背景1970sRao和Johnson發(fā)現(xiàn)與M期細(xì)胞(Hela)融合的間期細(xì)胞染色體發(fā)生凝縮，稱為早熟凝集染色體(prematurelycondensedchromosome，PCC)。G1期PCC為單線狀，因DNA未復(fù)制。S期PCC為粉末狀，因DNA由多個(gè)部位開始復(fù)制。G2期PCC為雙線染色體，說明DNA復(fù)制已完成。甚至不同類的M期細(xì)胞也可誘導(dǎo)PCC產(chǎn)生，說明M期細(xì)胞具有促進(jìn)間期細(xì)胞進(jìn)行分裂的因子，即成熟促進(jìn)因子(maturationpromotingfactor，MPF)。W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第57頁!1960sLeland

Hartwell,1970sPaulNurse以芽殖酵母和裂殖酵母為實(shí)驗(yàn)材料，利用溫度敏感突變株，發(fā)現(xiàn)許多與細(xì)胞分裂有關(guān)的基因(celldivisioncyclegene,CDC)。如：裂殖酵母cdc2、芽殖酵母cdc28突變型在限制溫度下無法分裂；wee1突變型則提早分裂，cdc25突變型細(xì)胞體積增大而不分裂；cdc2和cdc28都編碼一個(gè)34KD的蛋白激酶，促進(jìn)細(xì)胞周期的進(jìn)行，weel和cdc25分別表現(xiàn)為抑制和促進(jìn)CDC2的活性。W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第58頁!buddingyeast

W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第59頁!1980sTimothyHunt發(fā)現(xiàn)海膽的卵裂過程中兩種蛋白質(zhì)的含量隨細(xì)胞周期振蕩，命名為周期蛋白(cyclinA和B)。后來發(fā)現(xiàn)各類動(dòng)物來源的細(xì)胞周期蛋白mRNA均能誘導(dǎo)蛙卵的成熟。1988年Lohka將非洲爪蟾的MPF純化。經(jīng)鑒定MPF由32KD和45KD兩種蛋白組成，是一種絲氨酸/蘇氨酸激酶。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)MPF=CDC2+clyclinBW11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第60頁!二.細(xì)胞周期運(yùn)轉(zhuǎn)的調(diào)控因子：1）促S期因子SPF：SPF是促成DNA合成的啟動(dòng)因子，僅出現(xiàn)在S期細(xì)胞質(zhì)中，由細(xì)胞融合證明。說明SPF只存在于S期細(xì)胞中，G1、G2皆無，SPF誘導(dǎo)G1期細(xì)胞提前合成DNA但不能誘導(dǎo)G2再合成，還說明G2期并無DNA合成抑制因子。W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第61頁!三.MPF的生化本質(zhì)和功能——CDK激酶(細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶)（MPF只存在于M期中）

1）現(xiàn)已知從yeast到人類的所有真核細(xì)胞的M期啟動(dòng)是受同一機(jī)制調(diào)控的，即MPF其生化本質(zhì)是蛋白質(zhì)激酶，可催化若干種蛋白質(zhì)發(fā)生磷酸化，而引起這些蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能狀態(tài)的改變從而導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)某些代謝活動(dòng)的變化。CDK1，可將特定蛋白磷酸化，促進(jìn)細(xì)胞周期運(yùn)行，又稱作細(xì)胞周期引擎。如將核纖層蛋白磷酸化導(dǎo)致核纖層解體、核膜消失；將H1磷酸化導(dǎo)致染色體的凝縮等。W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第62頁!CDKactivatingW11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第63頁!P34cdc2激酶又稱為周期蛋白質(zhì)依賴性激酶

CDK1，現(xiàn)已知11種編碼各種CDK的基因，各種CDK蛋白質(zhì)的作用時(shí)期不同，它們?cè)诩?xì)胞周期中含量不出現(xiàn)波動(dòng)，僅發(fā)生去pi化與Pi化的周期性變化，故使得CDK激酶活性出現(xiàn)規(guī)律性變化，從而導(dǎo)致了細(xì)胞周期中一系列事件發(fā)生?，F(xiàn)認(rèn)為:促S期因子SPF=周期蛋白A+CDK2，

促M(fèi)期因子MPF=周期蛋白B/A+CDK1。W11細(xì)胞增殖及調(diào)控共72頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第64頁!四、細(xì)胞周期蛋白cyclin特點(diǎn)：在細(xì)胞周期中呈周期性變化。含有一段