细胞分化与胚胎发育 (2).ppt

（三）胚胎干细胞图15-5第23页，共44页，星期日，2025年，2月5日图15-6第24页，共44页，星期日，2025年，2月5日三、影响细胞分化的因素（一）细胞的全能性（totipotency）：单个细胞形成完整个体的能力。实验证据：植物体细胞胚胎发生;动物克隆（1997，多莉羊；……）高度分化的动植物体细胞，在遗传背景（基因组DNA)和功能上均是全能的。第25页，共44页，星期日，2025年，2月5日多莉羊的克隆第26页，共44页，星期日，2025年，2月5日（二）影响细胞分化的因素（外因）众多的内外因素，形成“网络”。1，胞外信号近端因子：细胞接触；旁分泌；自分泌；缝隙连接环境胞外信号远端因子：内分泌（激素）第27页，共44页，星期日，2025年，2月5日2，细胞记忆和决定定义：细胞将信号分子的作用储藏起来，以决定分化的能力。（memoryfate）本质：特定的基因表达谱式（profile）在细胞增殖过程中的传递。方式：a.正反馈途径（positivefeedbackloop）b.染色质结构变化的信息传到子代细胞第28页，共44页，星期日，2025年，2月5日正反馈途径第29页，共44页，星期日，2025年，2月5日染色质的不均一性第30页，共44页，星期日，2025年，2月5日3，细胞质的影响受精卵的细胞质不均一性和不均等卵裂细胞增殖过程中产生不均等细胞的方式第31页，共44页，星期日，2025年，2月5日第1页，共44页，星期日，2025年，2月5日细胞生长细胞代谢细胞增殖细胞分化细胞通讯细胞衰老细胞死亡……细胞类型形成组织器官形成个体发育基因表达调控细胞的重大生命活动：细胞分化（celldifferentiation）：经分裂形成在形态、结构和功能上不同的稳定的细胞类群的过程；是个体发育的基础和核心。第2页，共44页，星期日，2025年，2月5日细胞分化细胞类型1细胞类型2细胞类型3……细胞衰老细胞凋亡永生细胞（癌症）去分化增殖细胞分化与机体的正常功能：细胞分化是个体行使正常功能的保证。本质：细胞的基因组相同，但表达谱不同；使细胞能行使不同的功能（分工）；核心：基因是如何有序表达的？（调控）。第3页，共44页，星期日，2025年，2月5日细胞分化失常的三腿女婴第4页，共44页，星期日，2025年，2月5日三腿女婴的X光透视图第5页，共44页，星期日，2025年，2月5日第一节细胞分化一、基本概念（一）细胞分化是基因选择性表达的结果实验证据（分子杂交）：不同的细胞类型（celltypes)中，DNA相同，mRNA种类不同，蛋白质种类不同。结论：相同的基因组在不同细胞中的选择性表达；细胞分化是基因选择性表达的结果。第6页，共44页，星期日，2025年，2月5日（二）管家基因和奢侈基因管家基因（housekeepinggenes)：维持细胞基本功能所必需的基因，在所有细胞类型中均表达。e.g.,肌动蛋白、微管蛋白、组蛋白、核糖体蛋白、TAC循环的关键酶，etc.组织特异性基因（tissue-specificgenes):在不同的细胞类型中特异性地表达，使细胞形成特定的形态结构，行使特定的功能。e.g.,卵清蛋白、胰岛素、血红蛋白，etc.调节基因（regulatorygenes):调节基因的表达。第7页，共44页，星期日，2025年，2月5日（三）组织调控引发组织特异性基因的表达人体200多种不同类型细胞组合调控：多种调控蛋白共同调控完成，2n单一调控蛋白：启动整个细胞分化过程骨骼肌细胞，MyoD使成纤维细胞表现骨骼肌细胞特征眼发育基因Ey，导入果蝇早期腿细胞，在腿中部形成眼靠一种关键性调控蛋白，启动级联调控蛋白，是令人惊奇的高效、经济的细胞分化启动机制第8页，共44页，星期日，2025年，2月5日例子：眼形成的关键调控蛋白Ey（果蝇）ey基因早期细胞（发育成腿）腿中眼细胞分化眼形成第9页，共44页，星期日，2025年，2月