文档介绍：关于细胞生物学细胞分化
第一张，共六十二张，创建于2022年，星期日
第一节细胞分化的基本概念
一、细胞分化贯穿于多细胞生物个体发育的全过程
二、细胞分化具有高度的稳定性
三、细胞分化的方向由细胞决定所选择
四、已分化的细同的形态和功能，即空间上的分化。
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五、细胞分裂与细胞分化
细胞分裂和细胞分化是多细胞生物个体发育过程中的两个重要事件，两者之间有密切的联系。
通常细胞在增殖（细胞分裂）的基础上进行分化
细胞分化发生于细胞分裂的G1期，当G1期很短或几乎没有G1期时，细胞分化减慢。
细胞分裂旺盛时分化变缓，分化较高时分裂速度减慢——个体生长发育的一般规律。
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第二节细胞分化的分子基础
一、细胞分化的本质是基因组中不同基因
的选择性表达
二、细胞分化的基因表达调控主要发生在
转录水平
三、小RNA通过调控蛋白质基因的表达谱
来决定细胞分化
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一、细胞分化的本质是基因组中不同基因的选择性表达

细胞分化过程中一般并不伴有基因组的改变。
多细胞生物个体发育与细胞分化过程中，其基因组DNA并不全部表达，而呈现选择性表达，它们按照一定的时-空顺序，在不同细胞和同一细胞的不同发育阶段发生差异表达（differential expression）。
细胞分化的本质：基因的选择性表达，一些基因处于
活化状态，同时另一些基因被抑制而不活化。
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奢侈基因（luxury gene）：编码组织细胞特异性蛋白的基因。
奢侈蛋白：由奢侈基因编码，仅存在于特定的分化细胞中，赋予分化细胞不同特征的特异性蛋白。如红细胞中的血红蛋白、皮肤表皮细胞中的角蛋白、肌细胞中的肌动蛋白和肌球蛋白。
管家蛋白(housekeeping protein) ：由管家基因(housekeeping gene)表达，存在于所有分化类型细胞中，维持细胞生存所必需的基本蛋白，如细胞骨架蛋白、膜蛋白、染色质的组蛋白、核糖体蛋白。
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2. 基因组改变是细胞分化的特例
基因组扩增：见于果蝇的腺细胞和卵巢滤泡细胞，染色体多次复制，形成多倍体（polyploid）和多线体（polyteny）。
基因组丢失：在马蛔虫发育过程中，只有生殖细胞得到了完整染色体，而体细胞中的染色体只是部分染色体片段。哺乳动物（除骆驼外）的红细胞以及皮肤、羽毛和毛发的角化细胞则丢失了完整的核。
基因重排：在B淋巴细胞分化过程中，DNA通过体细胞重组（somatic recombination）, 使DNA序列中不同部位的部分基因片段连接在一起，组成产生抗体mRNA的DNA序列。
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二、细胞分化的基因表达调控主要发生在转录水平

与基因表达的调控区相互作用的转录因子分两大类：
通用转录因子：为大量基因转录所需要并在许多细胞类型中都存在的因子。
组织细胞特异性转录因子：为特定基因或一系列组织特异性基因所需要，并在一个或很少的几种细胞类型中存在的因子。
通情况下，细胞特异性的基因表达是由于仅存于那种类型细胞中的组织细胞特异性转录因子与基因的调控区相互作用的结果。
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活性染色质结构与基因转录：以血红蛋白表达为例介绍。个体发育过程中血红蛋白的表达特点：脊椎动物的血红蛋白由2条α-珠蛋白链和2条β-珠蛋白链组成，其在个体发育不同时期表达不一样。
人珠蛋白基因结构
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血红蛋白选择性表达机制：
在个体发育过程中依次有不同的β-珠蛋白基因的打开和关闭，这与β-珠蛋白基因簇上游的基因座控制区（locus control region, LCR）有关。
LCR距离ε基因的5’末端约10,000碱基对以上，可使任何与它相连的β-家族基因高水平表达。
LCR控制的β-珠蛋白基因活化的可能机制
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2. 一个关键基因调节蛋白的表达能够启动特定谱系细胞的分化
细胞分化主导基因的概念：
细胞分化中基因活化的一种方式是，作为转录因子的基因产物本身起正反馈调节蛋白作用。由此维持一系列细胞分化基因的活动只需要激活基因表达的起始事件，即特异地参与某一特定发育途