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编号:11638594
06年10月研究生分化xxxxx.pdf
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    细胞分化(cell differentiation)

    山东大学医学院细胞生物学研究所

    辛华 2006. 10

    细胞分化的基本概念

    细胞分化的分子基础

    细胞的全能性

    细胞分化与肿瘤

    干细胞研究进展细胞分化(cell differentiation)

    一、细胞分化的基本概念

    受精卵产生的同源细胞,在形态、功能和蛋白质合成

    方面发生稳 定性差异的过程。

    (一)细胞分化的特点

    1、来自共同的母细胞--------受精卵(RBC 、 神经细胞 、 肝细胞 、 肌细胞 )

    2、细胞分化的标志:

    形态结构、生化特征、生理机能发生稳定性差异

    3、发生在整个生命活动过程(1)胚前期: 精子、卵子是分化程度最高的细胞

    (2)胚胎期: 分化达到最大限度胚胎期 分化达到最大限度

    受精卵 →囊胚→原肠胚 中胚层 肌肉、血液、血管、淋巴

    届缔组织(骨)、肾、输尿管

    生殖腺、管

    外胚层

    内胚层

    皮肤、毛发、指甲

    神经系统(含感受器)

    肾上腺髓质、垂体(前后)

    消化管、腺上皮

    气管、肺上皮、内分泌腺上

    皮细胞分化的方向由细胞决定所选择

    cell determination(细胞决定):

    细胞在发生可识别的分化特征之前,就决定了

    未来的发育命运,只能向特定方向分化的状态。

    当胚胎发育进行到原肠期后细胞命运才被逐步确定

    细胞决定的胚胎移植实验

    在明显分化之前

    在明显分化之后

    B B

    正常命运 未决定 已决定

    原肠早期 原肠晚期两种因素在细胞命运的决定中起重要作用:

    1、卵细胞的极性与早期胚胎细胞的不对称分裂

    2、早期胚胎细胞之间的相互作用

    3)胚后期:

    凡需要不断产生新的分化细胞以及分化细胞

    本身不能分 裂的组织或 细胞,都需要干细胞

    (stem cell)来维持。各种血细胞都是来自骨髓中的多能造血干细胞永生干细胞分裂,其子代细胞中始终有一个细胞继承永生特征primary

    spermatocyte

    spermatoon

    reproductive

    ssem cell

    reproductive

    stem cell

    (spermatogonium)

    type B

    spermatogonium

    生殖干细胞的分化(全能性) (多能性) (单能性)

    totipotency → pluripotency→unipotency

    4、稳定性:

    分化一旦确立,则其分化状态将十分稳定,并能遗传

    给许多细胞世代。

    细胞分化规律:5、可逆性: 在一定条件下,细胞分化又是可逆的

    dedifferentiation (去分化):

    指分化细胞失去了特有的结构和功能,变为具有未分化细胞特性的过程。

    转分化(transdifferentiation):

    从一种分化状态变为另一种分化状态

    去分化或转分化的条件:

    1、核处于有利于分化逆转环境;2、必须具有相应的遗传物质基础二、细胞分化的分子基础

    (一)细胞分化的实质

    细胞分化是基因的差异表达,产生特异性蛋白的过程。

    从分化角度可将细胞内基因分为两类:

    1、奢侈基因 2、管家基因细胞分化的实质是奢侈基因在时间与空间上的

    差异表达(differential gene expression)

    (二)基因差异表达是细胞分化的普遍规律

    B

    E

    F

    Ad

    97%

    A

    C

    D

    E

    人发育过程中血红蛋白基因激活的顺序(三)细胞分化基因表达的调节

    基因的表达受到各级水平的调节:

    翻译水平的调节

    转录后的加工调节

    DNA

    hnRNA

    mRNA

    protein

    转录水平的调节

    蛋白质形成后的

    活性修饰 protein*1、转录水平的调节(Regulation of transcript level)

    由转录因子决定某个基因是否被转录并决定转录频率

    ①通用转录因子:与结合RNA聚合酶启动子位点结合(许多细胞都存在)

    ②特异转录因子:与特异基因各种调控位点结合 ......

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