文档介绍：第十二章细胞分化与基因表达调控
教学目的:1 掌握细胞分化的本质及影响因素
2 了解基因表达调控的种类及机理
教学重点:细胞分化的本质及影响因素
教学难点:转录水平的基因调控
讲授法
引言上面我们介绍了细胞分裂的有关问题,较为普遍的细胞分裂方式为有丝分裂和减数分裂,在生物的个体发生中,这两种分裂方式交替发生,以保证生物种族的延续。
第一节细胞分化
一、细胞分化( cell differentiation)的概念及特点
概念简单说细胞分化(cell differentiation)是个体发育过程中细胞之间产生稳定差异的过程。
所以,细胞分化是指同源细胞通过分裂,发生形态、结构与功能特征稳定差异的过程。
二、细胞分化的实质
1 细胞分化是基因选择性表达的结果
在个体发育过程中基因按照一定程序相继活化的现象,称为基因的差次表达(differential expression)或顺序表达(Sequential expression) 。即在同一时间内不是所有的基因都具活性,而是有的有活性,有的无活性,有些细胞是这部分基因有活性,有些细胞则是另外一些基因有活性。
2 组织特异性基因和管家基因
一类是维持细胞最基本生命活动的基因,是所有一切细胞都需具备的,由此译制基本生命活动所必需的结构和功能蛋白。这类基因称“House-keeping gene”,译为“管家基因”,它们与细胞分化关系不大。如编码与细胞分裂、能量代谢、细胞基本建成有关的蛋白质的基因属此类。另一类是译制特异蛋白质的基因,与细胞的基本生存无直接关系,但与细胞分化关系密切,被称为“Luxury gene”,译为奢侈基因。
3 组合调控引发组织特异性基因的表达
三、影响细胞分化的因素
弄清了细胞分化的实质,研究者们便把注意力集中到基因选择表达的控制机理方面。除细胞核与细胞质的相互作用对细胞分化的影响外,包括环境在内的诸多因素均对细胞分化有重要的影响。
(一)细胞的全能性
(二)影响细胞分化的因素
1 胞外信号分子
2 细胞记忆与决定
3 受精卵细胞质的不均一性
4 细胞间的相互作用与位置效应
5 环境对性别决定的影响
6 染色质变化与基因重排
7 细胞核对细胞分化的作用
8 细胞质对细胞分化的作用
四、细胞分化与胚胎发育
第二节癌细胞(cancer cell)
是生物体内由正常细胞转变成的不受控制地恶性增殖细胞,细胞一旦发生癌变,其生物学属性则发生一系列变化。可认为是不正常的细胞分化过程。
一、主要特征
二、致癌因素
三、癌基因(Oncogene,onc)与抑癌基因
60年代末发现癌基因的存在。
本世纪初(1908)发现多种病毒可引起肿瘤的发生,称这些病毒为肿瘤病毒或致癌病毒(Oncogenic virus),有DNA肿瘤病毒和RNA肿瘤病毒,主要的是RNA肿瘤病毒,被称为逆转录病毒(retrovirus)。其中含有病毒癌基因(V-oncogne)
RNA肿瘤病毒
↓侵染
寄主细胞
RNA ↓反转录
cDNA(互补DNA)
↓
DNA双螺旋
↓
整合到寄主染色体一同复制,
此时称细胞癌基因(C-oncogene)或原癌基因(proto—oncogene)
指存在于细胞中的与V-oncogene相对应的同源序列。