(二) 组织特异性基因与管家基因 管家基因house-keeping genes):指所有细胞中均要表达 的一类基因,其产物对维持细胞基本生命活动是必需的。 组织特异性基因(tissue-specific genes),或称奢侈基因 uxury genes):指不同的细胞类型进行特异性表达的基 因,其产物赋予各种类型细胞特异的形态结构特征与功能。 调节基因regulatory gene):其产物用于调节组织特异性 基因的表达,起激活作用或者阻遏作用。 细胞分化的实质是组织特异性基因在时间与空间上的差 异表达。 这种差异表达不仅涉及到基因转录水平和转录后加工水 平上的精确调控,而且涉及染色体和DNA水平,翻译和翻 译后加工与修饰水平上的复杂调控过程。 主讲:汤华
主讲:汤 华 7 (二)组织特异性基因与管家基因 管家基因(house-keeping genes): 指所有细胞中均要表达 的一类基因,其产物对维持细胞基本生命活动是必需的。 组织特异性基因(tissue-specific genes),或称奢侈基因 (luxury genes):指不同的细胞类型进行特异性表达的基 因,其产物赋予各种类型细胞特异的形态结构特征与功能。 调节基因(regulatory gene):其产物用于调节组织特异性 基因的表达,起激活作用或者阻遏作用。 细胞分化的实质是组织特异性基因在时间与空间上的差 异表达。 这种差异表达不仅涉及到基因转录水平和转录后加工水 平上的精确调控,而且涉及染色体和DNA水平,翻译和翻 译后加工与修饰水平上的复杂调控过程
(三)组合调控引发组织特异性基因的表达 》人体至少有200多种不同类型的细胞。需多少调控蛋白? 。实际上:少量调控蛋白启动为数众多的特异细胞类型的 分化。其机制就是组合调控(combinational control),即 每种类型的细胞分化是由多种调控蛋白共同完成的。 如果调控蛋白的数目是,则其调控的组合在理论上就可 以启动分化的细胞类型为2。 ●生物学作用:借助于组合调控,一旦某种关键基因的调控 蛋白与其它调控蛋白形成适当的组合,引导细胞分化,诱 发器官的形成。 ●分化启动机制:靠一种关键性调节蛋白对其他调节蛋白的 级联启动。 主讲汤华 8
主讲:汤 华 8 人体至少有200多种不同类型的细胞。需多少调控蛋白? 实际上:少量调控蛋白启动为数众多的特异细胞类型的 分化。其机制就是组合调控(combinational control),即 每种类型的细胞分化是由多种调控蛋白共同完成的。 如果调控蛋白的数目是n,则其调控的组合在理论上就可 以启动分化的细胞类型为2n 。 (三)组合调控引发组织特异性基因的表达 z生物学作用:借助于组合调控,一旦某种关键基因的调控 蛋白与其它调控蛋白形成适当的组合,引导细胞分化,诱 发器官的形成。 z分化启动机制:靠一种关键性调节蛋白对其他调节蛋白的 级联启动
(四)单细胞有机体的细胞分化 单细胞有机体通过细胞分化适应不同的生活 环境,而多细胞有机体则通过细胞分化构建执 行不同功能的组织与器官。 主讲:汤华 9
主讲:汤 华 9 (四)单细胞有机体的细胞分化 单细胞有机体通过细胞分化适应不同的生活 环境,而多细胞有机体则通过细胞分化构建执 行不同功能的组织与器官
(五)转分化与再生 冬转分化(transdifferentiation):一种类型的分化细 胞转变成另一种类型的分化细胞的现象。 转分化经历去分化(dedifferentiation)和再分化的过 程。例如:植物组织培养中,愈伤组织的形成。 再生现象(regeneration)._:是指生物体缺失一部分 后发生重建的过程,广义的再生可包括分子水平、细胞 水平、组织与器官水平及整体水平的再生。 冬不同的细胞有机体,其再生能力有明显的差异。 主讲:汤华 10
主讲:汤 华 10 (五)转分化与再生 转分化(transdifferentiation):一种类型的分化细 胞转变成另一种类型的分化细胞的现象。 转分化经历去分化(dedifferentiation)和再分化的过 程。例如:植物组织培养中,愈伤组织的形成。 再生现象(regeneration):是指生物体缺失一部分 后发生重建的过程,广义的再生可包括分子水平、细胞 水平、组织与器官水平及整体水平的再生。 不同的细胞有机体,其再生能力有明显的差异
N 二、影响细胞分化的因素 (一)细胞的全能性 细胞的全能性totipotency):是指细胞经分裂和分化后, 仍具有产生完整有机体的潜能。 多能性(pluripotency):高等动物细胞随着胚胎的发 育,细胞丧失了发育成个体的能力,但具有分化成多种细胞 类型及构建组织的潜能。具有多能性的细胞称为干细胞 (stem cell山。如胚胎干细胞(embryo stem cell)山;多能造血干 细胞。 单(专)能性(monopotency):仅具有分化形成某一种类 型细胞的能力。单能干细胞(monopotential cell)。由单能 干细胞最终形成特化细胞类型的过程称为终末分化 主讲汤erminal differentiation) 11
主讲:汤 华 11 二、影响细胞分化的因素 细胞的全能性(totipotency):是指细胞经分裂和分化后, 仍具有产生完整有机体的潜能。 多能性(pluripotency):高等动物细胞随着胚胎的发 育,细胞丧失了发育成个体的能力,但具有分化成多种细胞 类型及构建组织的潜能。具有多能性的细胞称为干细胞 (stem cell)。如胚胎干细胞(embryo stem cell);多能造血干 细胞。 单(专)能性(monopotency):仅具有分化形成某一种类 型细胞的能力。单能干细胞(monopotential cell)。由单能 干细胞最终形成特化细胞类型的过程称为终末分化 (terminal differentiation) (一)细胞的全能性