大学精品课件:七年制-细胞分化.ppt
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- 关 键 词:
- 大学 精品 课件 七年 细胞 分化
- 资源描述:
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1、受精卵,卵裂,分化,受精卵,囊胚,原肠胚,第十一章 细 胞 分 化,细胞分化/cell differentiation:指从受精卵开始的个体发育过程中,细胞之间逐渐产生稳定性差异的过程。 受精卵发育成多细胞动物是通过细胞增殖和分化而实现的。,第一节 细胞分化的基本概念,运输O2和CO2,肌肉收缩,血红蛋白 Hb,细胞分化的标志: 合成新的特异性蛋白质 出现新组装的亚细胞结构 特定功能,肌动蛋白和肌球蛋白,一、细胞分化特点 1.稳定性 2.转分化与去分化 3.分化的时空性 4.普遍性:在整个个体发育过程中均有细胞 分化活动,但胚胎期是最重要的细胞分化时期。,细胞决定/cell determina
2、tion:个体发育中,细胞在发 生可识别的分化特征之前,就已确定未来的发育命运,并向特定方向分化,细胞预先作出的分化选择。 1. 细胞决定制约分化方向 细胞决定是细胞预先做出的分化选择,而细胞分化则是细胞 在形态、结构、功能方面的稳定差异。 2. 细胞决定具有遗传稳定性,二、细胞决定,原肠胚早期,原肠胚晚期,供体,受体,预定发育成表皮,预定发育成脑,脑,三、 具备全能性的细胞与细胞核 (一)全能性的细胞 全能性细胞/totipotency cell 多能性细胞的/pluripotency cell 单能性/unipotency 细胞分化的规律: 全能 多能 单能,(二)细胞核保持分化全能性 在
3、发育过程中: 细胞的全能性 降低 全能性细胞核/totipotent nucleus:含全套的遗传信息 证明:,20世纪60年代:蛙的核移植实验 1997年:Dolly羊,?,显微注射,蛙的核移植实验,肠上皮细胞 皮肤上皮细胞,A,B,C,体细胞克隆技术示意图,多利和她的女儿邦妮,多利和其代理妈妈,四、 分化与分裂的关系 细胞在分化前多次分裂 同源群的细胞分裂前可处在不同的分化程度 分化在G1期进行 增殖快则分化慢 分裂能力随分化程度提高而下降 高度分化的细胞不再分裂 两者伴随发生但不完全平行,基本概念 持家基因/housekeeping gene: 维持细胞生命活动所必需的,各类细胞普遍共有
4、的, 与细胞分化关系不大, 对细胞分化只起协助作用。 奢侈基因/luxury gene: 编码决定细胞性状的特异蛋白, 决定细胞分化的物质基础。,第二节 细胞分化的分子基础,一、细胞分化是基因选择性表达 基因差异表达/differential gene expression: 细胞分化并不是基因组DNA全部表达,而是奢侈基因按一定的程序,有选择地相继活化。 某些基因 开/关 组织特异性,Southern 杂交实验 检测DNA的存在 Northern 杂交实验 从mRNA水平检测 检测基因是否表达,分子杂交技术检测基因及其表达,二、 细胞分化相关基因表达的调节 基因差异表达的调控主要发生在转录水
5、平 顺式调控元件(启动子、增强子、沉默子) 反式调控因子(通用转录因子 特异转录因子) 活性染色质结构的特异调控区 DNA甲基化:甲基化位点可阻碍转录因子结合, 甲基化程度越高,DNA转录活性越低。 同源异形框基因:同源异形框基因表达的同源蛋白是 一类非常重要的转录调节因子。,(同源盒基因),Antenna leg,Normal,HOX mutant,Bithorax mutant,Normal,一、细胞质在分化中的作用,第三节 细胞分化的影响因素,感觉性神经母细胞,Numb 蛋白,早期胚胎细胞不对称分裂示意图,二、诱导和抑制对分化的影响 诱导/induction:胚胎发育过程中胚层之间相互促
6、进 分化的正向作用。 抑制/inhibition:分化的细胞抑制邻近细胞 进行相同分化,是一种负反馈调节。 Induction inhibition协调作用,维持分化和发育。,诱导是有层次的,先生成的结构 可以作为导物来诱导下一个结构产生 分化诱导的三个层次: 初级诱导:中胚层的脊索外胚层神经板 次级诱导:外胚层的神经板 视泡 外胚层眼晶状体 三级诱导:外胚层晶状体外胚层角膜,三个胚层中,以中胚层首先分化,诱导出现早、作用强,抑素/chalone 是一种化学介质; 由分化完成的细胞产生; 抑制附近的细胞进行同样的分化;,旁侧抑制和细胞的多样性,三、激素对分化的影响,激素:细胞分泌的多种信息分子
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