第14章 細(xì)胞分化與基因表達(dá)調(diào)控課件

第十二章細(xì)胞分化與基因表達(dá)調(diào)控細(xì)胞分化（celldifferentiation）癌細(xì)胞（cancercell）第14章細(xì)胞分化與基因表達(dá)調(diào)控第一節(jié)細(xì)胞分化的基本概念細(xì)胞分化的基本概念影響細(xì)胞分化的因素第14章細(xì)胞分化與基因表達(dá)調(diào)控細(xì)胞增殖細(xì)胞分化細(xì)胞衰老細(xì)胞死亡……細(xì)胞類型形成組織器官形成個(gè)體發(fā)育基因表達(dá)調(diào)控

細(xì)胞的重大生命活動(dòng)：第14章細(xì)胞分化與基因表達(dá)調(diào)控（一）細(xì)胞分化的概念概念：細(xì)胞分化(celldifferentiation)：在個(gè)體發(fā)育中，由一種相同的細(xì)胞類型經(jīng)細(xì)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(xì)胞類群的過程。

細(xì)胞分化的關(guān)鍵在于：特異性蛋白質(zhì)的合成，實(shí)質(zhì)是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果：不同類型的細(xì)胞在發(fā)育過程中表達(dá)一套特異的基因，并且表達(dá)產(chǎn)物決定細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能。第14章細(xì)胞分化與基因表達(dá)調(diào)控分子雜交技術(shù)檢測(cè)基因及其表達(dá)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：相同的基因組在不同細(xì)胞中的選擇性表達(dá)；細(xì)胞分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。第14章細(xì)胞分化與基因表達(dá)調(diào)控（二）組織特異性基因和管家基因◆管家基因（house-keepinggenes）：是指所有細(xì)胞中均要表達(dá)的一類基因，其產(chǎn)物是對(duì)維持細(xì)胞基本生命活動(dòng)所必需的?！艚M織特異性基因（tissue-specificgenes）：是指不同的細(xì)胞類型進(jìn)行特異性表達(dá)的基因，其產(chǎn)物賦予各種類型細(xì)胞特異的形態(tài)、結(jié)構(gòu)與功能?！粽{(diào)節(jié)基因（regulatorygenes）其產(chǎn)物用于調(diào)節(jié)組織特異性基因的表達(dá)。第14章細(xì)胞分化與基因表達(dá)調(diào)控（三）組合調(diào)控引發(fā)組織特異性基因的表達(dá)

conceptofcombinationalcontrol

每種類型的細(xì)胞分化是由多種調(diào)控蛋白共同調(diào)節(jié)完成的。一個(gè)關(guān)鍵的調(diào)控蛋白，可以調(diào)控一系列下游基因，完成細(xì)胞分化。

生物學(xué)作用：將一種類型的細(xì)胞轉(zhuǎn)化成另一種類型的細(xì)胞可以誘發(fā)整個(gè)器官的形成（如眼的發(fā)育）。第14章細(xì)胞分化與基因表達(dá)調(diào)控例子：眼形成的關(guān)鍵調(diào)控蛋白Ey（果蠅）ey

基因----早期細(xì)胞（發(fā)育成腿）----腿中眼細(xì)胞分化----眼形成第14章細(xì)胞分化與基因表達(dá)調(diào)控MyoD在骨骼肌細(xì)胞分化中的關(guān)鍵作用比喻：關(guān)鍵調(diào)控蛋白－打開組合密碼鎖的最后一個(gè)數(shù)字。第14章細(xì)胞分化與基因表達(dá)調(diào)控（四）轉(zhuǎn)分化與再生Transdifferentiation：一種類型的分化細(xì)胞轉(zhuǎn)化為另一種分化類型細(xì)胞的現(xiàn)象。Dedifferentiation：分化細(xì)胞失去所特有的結(jié)構(gòu)和功能變成具有未分化細(xì)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(xì)胞水平、組織與器官水平及整體水平的再生。第14章細(xì)胞分化與基因表達(dá)調(diào)控細(xì)胞的全能性

細(xì)胞的全能性：是指細(xì)胞經(jīng)分裂和分化后仍具有產(chǎn)生完整有機(jī)體的潛能或特性。

植物細(xì)胞具有全能性

動(dòng)物細(xì)胞核移植(Nucleartransfer)第14章細(xì)胞分化與基因表達(dá)調(diào)控第14章細(xì)胞分化與基因表達(dá)調(diào)控蛙紅細(xì)胞移植后發(fā)育成蝌蚪第14章細(xì)胞分化與基因表達(dá)調(diào)控多莉羊的產(chǎn)生第14章細(xì)胞分化與基因表達(dá)調(diào)控第二節(jié)癌細(xì)胞（cancercell）癌細(xì)胞（cancercell）的基本特征癌基因（oncogenes）和抑癌基因腫瘤（tumor）的發(fā)生第14章細(xì)胞分化與基因表達(dá)調(diào)控一、癌細(xì)胞的基本特征腫瘤細(xì)胞（tumorcell）：動(dòng)物體內(nèi)在致癌因素作用下，基因發(fā)生了突變，細(xì)胞分裂調(diào)節(jié)失控而無(wú)限增殖的細(xì)胞。良性腫瘤：生長(zhǎng)速度緩慢，和周圍的組織邊界清晰。惡性腫瘤（癌癥）：生長(zhǎng)速度快，具有轉(zhuǎn)移能力。第14章細(xì)胞分化與基因表達(dá)調(diào)控第14章細(xì)胞分化與基因表達(dá)調(diào)控一、癌細(xì)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(xì)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(xì)胞骨架紊亂，某些成分減少，骨架組裝不正常；細(xì)胞表面特征改變。宮頸癌細(xì)胞特征A:normal;B:precancerous;C:invasivecarcinoma第14章細(xì)胞分化與基因表達(dá)調(diào)控癌細(xì)胞的生理特征◆細(xì)胞生長(zhǎng)與分裂失去控制，具有無(wú)限增殖能力，成為永生細(xì)胞?！艟哂星譂?rùn)性和擴(kuò)散性癌細(xì)胞的細(xì)胞間粘著性下降，具有浸潤(rùn)性和擴(kuò)散性，這是癌細(xì)胞的基本特征?！艏?xì)胞間相互作用改變（識(shí)別改變；表達(dá)水解酶）◆mRNA轉(zhuǎn)錄譜系的改變和蛋白表達(dá)譜系或蛋白活性改變（擴(kuò)散相關(guān)蛋白、端粒酶活性高）第14章細(xì)胞分化與基因表達(dá)調(diào)控第14章細(xì)胞分化與基因表達(dá)調(diào)控第14章細(xì)胞分化與基因表達(dá)調(diào)控二、癌基因和抑癌基因

癌基因（原癌基因）抑癌基因第14章細(xì)胞分化與基因表達(dá)調(diào)控原癌基因和癌基因

原癌基因是細(xì)胞內(nèi)與細(xì)胞增殖相關(guān)的基因，是維持機(jī)體正常生命活動(dòng)所必須的，在進(jìn)化上高等保守。癌基因是控制細(xì)胞生長(zhǎng)和分裂的正常基因的一種突變形式，當(dāng)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(qiáng)時(shí)，使細(xì)胞過度增殖，從而形成腫瘤。第14章細(xì)胞分化與基因表達(dá)調(diào)控抑癌基因抑癌基因是細(xì)胞增殖過程中的負(fù)調(diào)控因子，抑癌基因編碼的蛋白抑制細(xì)胞增殖，在細(xì)胞周期檢驗(yàn)點(diǎn)阻止細(xì)胞周期進(jìn)程。抑癌基因的產(chǎn)物：①轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子，如Rb、p53，②負(fù)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p21，④信號(hào)通路的抑制因子，如rasGTP酶活化蛋白（NF-1⑤DNA修復(fù)因子，如BRCA1、BRCA2，第14章細(xì)胞分化與基因表達(dá)調(diào)控P53與DNA損傷第14章細(xì)胞分化與基因表達(dá)調(diào)控第14章細(xì)胞分化與基因表達(dá)調(diào)控三、腫瘤的發(fā)生外因：化學(xué)性致癌因素、物理性致癌因素、生物性致癌因素等

（一）化學(xué)致癌劑亞硝胺類，引起消化系統(tǒng)腫瘤；多芳香烴類，芳香胺類，誘發(fā)泌尿系統(tǒng)的癌癥；氨基偶氮類，引起肝癌；氯乙烯，塑料的原料；重金屬元素，如：鉻，鎳，砷第14章細(xì)胞分化與基因表達(dá)調(diào)控（二）生物致癌因素1、病毒：逆轉(zhuǎn)錄病毒，如HIV等；乙型肝炎病毒等；2、霉菌：黃曲霉菌，存在于霉變的花生和玉米及谷類中，引起肝癌（三）物理因素

1、電離輻射：引起染色體或基因突變；激活潛在的致癌病毒

2、紫外線：引起DNA斷裂，染色體畸變，誘發(fā)皮膚癌第14章細(xì)胞分化與基因表達(dá)調(diào)控內(nèi)因：癌癥產(chǎn)生是基因突變累積的結(jié)果●促進(jìn)細(xì)胞增殖相關(guān)基因突變：原癌基因突變形成癌基因●抑制細(xì)胞增殖相關(guān)基因突變：抑癌基因發(fā)生功能喪失性突變(隱性突變)?！裨┗蚺c抑癌基因產(chǎn)物協(xié)調(diào)作用，防細(xì)胞癌變?！窦?xì)胞癌變是基因突變累積的結(jié)果第14章細(xì)胞分化與基因表達(dá)調(diào)控

過程：致癌因子（carcinogens）：環(huán)境的，遺傳的，內(nèi)源的，……相關(guān)基因（cancer-criticalgenes）的突變基因突變的積累基因表達(dá)譜式的改變細(xì)胞活動(dòng)的異常（周期，粘附性，凋亡，移動(dòng)性，……）癌細(xì)胞的產(chǎn)生第14章細(xì)胞分化與基因表達(dá)調(diào)控事實(shí)：移民群體中（各種）癌的發(fā)生率接近居住國(guó)的平均水平，而不是其本民族的水平。暗示癌癥發(fā)生中，環(huán)境因素的作用大于遺傳因素。據(jù)認(rèn)為，80-90％的癌癥是可以避免的，至少是可以延遲！建議：始終注意避免環(huán)境中