第十二章細胞分化與基因表達調(diào)控

第十二章細胞分化與基因表達調(diào)控第1頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二第一節(jié)細胞分化的基本概念與胚

胎發(fā)育過程中細胞分化的潛能變化一、細胞分化的概念與特點（一）細胞分化的基本概念1、細胞分化概念：細胞分化(celldifferentiation)：在個體發(fā)育中，由一種相同的細胞類型經(jīng)細胞分裂后逐漸在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上形成穩(wěn)定性差異，產(chǎn)生各不相同的細胞類群的過程。細胞分化是基因選擇性表達的結(jié)果：不同類型的細胞在發(fā)育過程中表達一套特異的基因，并且表達產(chǎn)物決定細胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能。

第2頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二分子雜交技術(shù)檢測基因及其表達第3頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二

完整的細胞分化概念包括時間和空間兩方面的變化過程

時間上的分化指同一細胞在不同的發(fā)育時間內(nèi)的區(qū)別。空間上的分化指處于不同空間位置中的同一種細胞的后代之間出現(xiàn)的差異。第4頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二細胞分裂：細胞數(shù)目增多的過程，分裂產(chǎn)生的子細胞與親代細胞在形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能上往往一樣；細胞分化：細胞種類增多的過程，使細胞由非專一性（非特化性）狀態(tài)向形態(tài)和功能的專一性（特化性）狀態(tài)轉(zhuǎn)變，成為具有不同表型結(jié)構(gòu)的各種類型細胞。第5頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二組織特異性基因和管家基因◆管家基因（house-keepinggenes）：是指所有細胞中均要表達的一類基因，其產(chǎn)物是對維持細胞基本生命活動所必需的?！艚M織特異性基因（tissue-specificgenes）：是指不同的細胞類型行特異性表達的基因，其產(chǎn)物賦予各種類型細胞特異的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征與特異的功能。◆調(diào)節(jié)基因（regulatorygenes）第6頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二組合調(diào)控引發(fā)組織的特異性基因的表達conceptofcombinationalcontrol每種類型的細胞分化是由多種調(diào)控蛋白共同調(diào)節(jié)完成的。生物學作用：將一種類型的細胞轉(zhuǎn)化成另一種類型的細胞可以誘發(fā)整個器官的形成（如眼的發(fā)育）分化啟動機制：靠一種關(guān)鍵性調(diào)節(jié)蛋白通過對其他調(diào)節(jié)蛋白的級聯(lián)啟動。第7頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二轉(zhuǎn)分化與再生Transdifferentiation：一種類型的分化細胞轉(zhuǎn)化為另一種分化類型的細胞的現(xiàn)象。Dedifferentiation：分化細胞失去所特有的結(jié)構(gòu)和功能變成具有未分化細胞特征的過程。Regeneration：是指生物體缺失部分后重建過程，廣義的再生可包括分子水平、細胞水平、組織與器官水平及整體水平的再生。第8頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二2、細胞全能性與多能性

概念：是指細胞經(jīng)分裂和分化后仍具有產(chǎn)生完整有機體的潛能或特性。植物細胞具有全能性動物細胞核移植(Nucleartransfer)第9頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二第10頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二蛙紅細胞移植后發(fā)育成蝌蚪第11頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二第12頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二影響細胞分化的因素◆胞外信號分子對細胞分化的影響◆細胞記憶與決定◆受精卵細胞質(zhì)的不均一性對細胞分化的影響◆細胞間的相互作用與位置效應◆環(huán)境對性別決定的影響◆染色質(zhì)變化與基因重排對細胞分化的影響第13頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二3、細胞決定第14頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二第二節(jié)癌細胞（cancercell）癌細胞（cancercell）的基本特征癌基因（oncogenes）和抑癌基因腫瘤（tumor）的發(fā)生第15頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二一、癌細胞的基本特征腫瘤細胞（tumorcell）：在致瘤因素作用下，基因發(fā)生了改變，細胞分裂調(diào)節(jié)失控而無限增殖的細胞。良性腫瘤：生長速度緩慢，和周圍的組織邊界清晰。惡性腫瘤（癌癥）：生長速度快，具有轉(zhuǎn)移能力。腫瘤組織由實質(zhì)和間質(zhì)兩部分組成，實質(zhì)是腫瘤細胞，間質(zhì)由結(jié)締組織和血管組成。第16頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二癌細胞的基本特征

形態(tài)特征：體積和核質(zhì)比明顯高于正常細胞；出現(xiàn)巨核、雙核和多核，染色體非整倍性；線粒體表現(xiàn)為多型性、腫脹、增生；細胞骨架紊亂，某些成分減少，骨架組裝不正常；細胞表面特征改變，產(chǎn)生腫瘤相關(guān)抗體。生理特征：第17頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二癌細胞的生理特征第18頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二二、癌基因和抑癌基因

癌基因（原癌基因）抑癌基因第19頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二原癌基因

概念：是細胞內(nèi)與細胞增殖相關(guān)的基因，是維持機體正常生命活動所必須的，在進化上高等保守。當原癌基因的結(jié)構(gòu)或調(diào)控區(qū)發(fā)生變異，基因產(chǎn)物增多或活性增強時，使細胞過度增殖，從而形成腫瘤。

表達產(chǎn)物：①生長因子，如sis，②生長因子受體，如fms、erbB，③蛋白激酶及其它信號轉(zhuǎn)導組分，如src、ras、raf，④細胞周期蛋白，如bcl-1，⑤細胞凋亡調(diào)控因子，如bcl-2，⑥轉(zhuǎn)錄因子，如myc、fos、jun。第20頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二第21頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二第22頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二原癌基因的激活第23頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二第24頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二抑癌基因抑癌基因起負調(diào)控作用，主要是抑制細胞增殖，促進細胞分化和抑制細胞遷移。抑癌基因的產(chǎn)物：①轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子，如Rb、p53，②負調(diào)控轉(zhuǎn)錄因子，如WT，③周期蛋白依賴性激酶抑制因子（CKI），如p15、p16、p21，④信號通路的抑制因子，如rasGTP酶活化蛋白（NF-1），磷脂酶（PTEN）；⑤DNA修復因子，如BRCA1、BRCA2，第25頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二第26頁，