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 ......
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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