第15章细胞分化与胚胎发育 1 细胞分化 2胚胎发育
1 细胞分化 2 胚胎发育 第15章 细胞分化与胚胎发育
第一节细胞分化(cell differentiation) 多细胞生物具有不同的发育模式，但都涉及： ①细胞增殖； ②细胞分化； ③细胞间的相互作用。 ·细胞分化(cell differentiation)是指在个体发育中，有一种 相同的细胞类型经细胞分裂后逐渐在形态、结构和功能上 形成稳定性差异，产生不同的细胞类群的过程。 ·单细胞生物会分化吗？ 细胞分化并非多细胞生物专有，细菌芽孢形成，酵母、粘 菌的有性生殖都存在细胞分化过程
• 多细胞生物具有不同的发育模式，但都涉及： – ①细胞增殖； – ②细胞分化； – ③细胞间的相互作用。 • 细胞分化（cell differentiation）是指在个体发育中，有一种 相同的细胞类型经细胞分裂后逐渐在形态、结构和功能上 形成稳定性差异，产生不同的细胞类群的过程。 • 单细胞生物会分化吗？ • 细胞分化并非多细胞生物专有，细菌芽孢形成，酵母、粘 菌的有性生殖都存在细胞分化过程。 第一节 细胞分化（cell differentiation）
细胞分化的基本概念 ● 细胞分化的本质是细胞在分化时、分化后产生不同（特异）的 蛋白质，表现出不同的形态和功能。 ·同一个体，分化的细胞基因组是有差异还是相同的呢？ ·特例： +马蛔虫：将要分化为生殖细胞的细胞保存完整的基因组，而将分化为体细 胞的细胞染色体丢失。 +原生动物核分化：生殖核保留完整基因组，营养核10%~90%的DNA丢失， 剩下的DNA发生重排及扩增。 + 浆细胞的分化：B淋巴细胞DNA断裂、丢失、重排分化出分泌特异抗体的浆 细胞。 ● 细胞的分化是细胞在发育过程中遗传物质选择性丢失造成的吗？
⚫ 细胞分化的本质是细胞在分化时、分化后产生不同（特异）的 蛋白质，表现出不同的形态和功能。 ⚫ 同一个体，分化的细胞基因组是有差异还是相同的呢？ ⚫ 特例： 马蛔虫：将要分化为生殖细胞的细胞保存完整的基因组，而将分化为体细 胞的细胞染色体丢失。 原生动物核分化：生殖核保留完整基因组，营养核10％～90％的DNA丢失， 剩下的DNA发生重排及扩增。 浆细胞的分化：B淋巴细胞DNA断裂、丢失、重排分化出分泌特异抗体的浆 细胞。 ⚫ 细胞的分化是细胞在发育过程中遗传物质选择性丢失造成的吗？ 一、 细胞分化的基本概念
1细胞分化是基因选择性表达的结果 研究表明，对于绝大多数生物来说，不同分化方向的绝大多数细胞基因组 是相同的。但不同分化方向的细胞相同的基因组中部分活化表达的基因不 同，产生特异的蛋白。 细胞分化是发育的核心问题； 细胞分化的实质在于细胞合成特异性蛋白； 特异性蛋白合成的基础在于细胞基因的选择性表达。 分化过程涉及： 基因活性状态的变化 细胞物质组成的变化一形态、结构、功能的变化 表15-2分子杂交技术检测基因及其mRNA的表达 细胞总DNA 细胞总RNA 输卵管细胞 成红细胞 胰岛阝细胞 输卵管细胞 成红细胞 胰岛B细胞 卵清蛋白基因探针 + B一珠蛋白基因探针 胰岛素基因探针 实验方法 Southern杂交 Northern杂交
• 研究表明，对于绝大多数生物来说，不同分化方向的绝大多数细胞基因组 是相同的。但不同分化方向的细胞相同的基因组中部分活化表达的基因不 同，产生特异的蛋白。 • 细胞分化是发育的核心问题； • 细胞分化的实质在于细胞合成特异性蛋白； • 特异性蛋白合成的基础在于细胞基因的选择性表达。 • 分化过程涉及： 基因活性状态的变化——细胞物质组成的变化——形态、结构、功能的变化 1 细胞分化是基因选择性表达的结果
管家基因(house--keeping gene).与组织特异性基 2 因(tissue-specific gene） 细胞分化是通过严格而精密调控的基因表达实现的。分化细胞基因组中所表 达的基因大致可分为两种基本类型： 管家基因（持家基因）：所有细胞中均表达的一类基因，负责维持细胞的 基本生命活动。如微管蛋白基因、糖酵解酶系基因、核糖体蛋白基因等。 。 组织特异性基因：又称奢侈基因(luxury genes).,不同分化类型细胞中 特异性表达的基因。其产物赋予分化细胞特异性结构特征与功能。如卵清 蛋白基因，胰岛素基因，角蛋白基因。 ·组织特异基因的表达是受到与分化相关的调节基因的调控，使得组织特异 性基因表达具有时间、空间的范围。 细胞分化的本质是组织特异性基因在时间和空间上的差异表达
2 管家基因（house-keeping gene）与组织特异性基 因（tissue-specific gene） 细胞分化是通过严格而精密调控的基因表达实现的。分化细胞基因组中所表 达的基因大致可分为两种基本类型： • 管家基因（持家基因）：所有细胞中均表达的一类基因，负责维持细胞的 基本生命活动。如微管蛋白基因、糖酵解酶系基因、核糖体蛋白基因等。 • 组织特异性基因：又称奢侈基因（luxury genes），不同分化类型细胞中 特异性表达的基因。其产物赋予分化细胞特异性结构特征与功能。如卵清 蛋白基因，胰岛素基因，角蛋白基因。 • 组织特异基因的表达是受到与分化相关的调节基因的调控，使得组织特异 性基因表达具有时间、空间的范围。 • 细胞分化的本质是组织特异性基因在时间和空间上的差异表达