细胞分化与基因表达调控 (2)精选课件.ppt

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1、关于细胞分化与基因表达调关于细胞分化与基因表达调控控(2)第一页，本课件共有33页第一节第一节 细胞分化的基本概念与胚细胞分化的基本概念与胚胎发育过程中细胞分化的潜能变化胎发育过程中细胞分化的潜能变化一、细胞分化的概念与特点一、细胞分化的概念与特点一、细胞分化的概念与特点一、细胞分化的概念与特点（一）细胞分化的基本概念（一）细胞分化的基本概念（一）细胞分化的基本概念（一）细胞分化的基本概念1 1 1 1、细胞分化、细胞分化、细胞分化、细胞分化n n概念：细胞分化概念：细胞分化概念：细胞分化概念：细胞分化(cell differentiation)cell differentiation)cel

2、l differentiation)cell differentiation)：在个体发育中，由一在个体发育中，由一在个体发育中，由一在个体发育中，由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，产生各不相同的细胞类群的过程。成稳定性差异，产生各不相同的细胞类群的过程。成稳定性差异，产生各不相同的细胞类群的过程。成稳定性差异，产生各不相同的细胞类群的过程。n n 细胞分化是基因选择性表达的结果：不同类型的细胞在

3、发育过程细胞分化是基因选择性表达的结果：不同类型的细胞在发育过程细胞分化是基因选择性表达的结果：不同类型的细胞在发育过程细胞分化是基因选择性表达的结果：不同类型的细胞在发育过程中表达一套特异的基因，并且表达产物决定细胞的形态结构和功中表达一套特异的基因，并且表达产物决定细胞的形态结构和功中表达一套特异的基因，并且表达产物决定细胞的形态结构和功中表达一套特异的基因，并且表达产物决定细胞的形态结构和功能。能。能。能。第二页，本课件共有33页分子杂交技术检测基因及其表达分子杂交技术检测基因及其表达第三页，本课件共有33页 完整的细胞分化概念包括时间和空间两方面的变化过完整的细胞分化概念包括时间和空间

4、两方面的变化过完整的细胞分化概念包括时间和空间两方面的变化过完整的细胞分化概念包括时间和空间两方面的变化过程程程程 时间上的分化时间上的分化时间上的分化时间上的分化 v 指同一细胞在不同的发育时间内的区别。指同一细胞在不同的发育时间内的区别。指同一细胞在不同的发育时间内的区别。指同一细胞在不同的发育时间内的区别。空间上的分化空间上的分化空间上的分化空间上的分化v 指指指指处处处处于于于于不不不不同同同同空空空空间间间间位位位位置置置置中中中中的的的的同同同同一一一一种种种种细细细细胞胞胞胞的的的的后后后后代代代代之之之之间间间间出现的差异。出现的差异。出现的差异。出现的差异。第四页，本课件共有

5、33页n n细胞分裂：细胞数目增多的过程，分裂产生的子细细胞分裂：细胞数目增多的过程，分裂产生的子细细胞分裂：细胞数目增多的过程，分裂产生的子细细胞分裂：细胞数目增多的过程，分裂产生的子细胞与亲代细胞在形态结构和功能上往往一样；胞与亲代细胞在形态结构和功能上往往一样；胞与亲代细胞在形态结构和功能上往往一样；胞与亲代细胞在形态结构和功能上往往一样；n n细胞分化：细胞种类增多的过程，使细胞由非专一性细胞分化：细胞种类增多的过程，使细胞由非专一性细胞分化：细胞种类增多的过程，使细胞由非专一性细胞分化：细胞种类增多的过程，使细胞由非专一性（非特化性）状态向形态和功能的专一性（特化性）（非特化性）状态

6、向形态和功能的专一性（特化性）（非特化性）状态向形态和功能的专一性（特化性）（非特化性）状态向形态和功能的专一性（特化性）状态转变，成为具有不同表型结构的各种类型细胞。状态转变，成为具有不同表型结构的各种类型细胞。状态转变，成为具有不同表型结构的各种类型细胞。状态转变，成为具有不同表型结构的各种类型细胞。第五页，本课件共有33页组织特异性基因和管家基因组织特异性基因和管家基因 管家基因（管家基因（house-keeping genes）：是指所有细胞中均要是指所有细胞中均要 表达的一类基因，其产物是对维持细胞基本生命活动所必表达的一类基因，其产物是对维持细胞基本生命活动所必 需的。需的。组织特

7、异性基因（组织特异性基因（tissue-specific genes）：是指不同的细是指不同的细 胞类型行特异性表达的基因，其产物赋予各种类型细胞特胞类型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特异的功能。异的形态结构特征与特异的功能。调节基因（调节基因（regulatory genes）第六页，本课件共有33页组合调控引发组织的特异性基因的表达组合调控引发组织的特异性基因的表达 concept of combinational control 每种类型的细胞分化是由多种调控蛋白共同调节完成的。生物学作用：将一种类型的细胞转化成另一种类型的细胞 可以诱发整个器官的形成（

8、如眼的发育）分化启动机制：靠一种关键性调节蛋白通过对其他调节蛋白的级联启动。第七页，本课件共有33页转分化与再生转分化与再生Transdifferentiation：一种类型的分化细胞转化为另一种分化类型的细胞的现象。Dedifferentiation：分化细胞失去所特有的结构和功能变成具有未分化细胞特征的过程。Regeneration：是指生物体缺失部分后重建过程，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。第八页，本课件共有33页2、细胞全能性与多能性、细胞全能性与多能性q 概念：概念：是指细胞经分裂和分化后仍具有产生完整是指细胞经分裂和分化后仍具有产生完整 有机体

9、的潜能或特性。有机体的潜能或特性。q 植物细胞具有全能性植物细胞具有全能性q 动物细胞核移植动物细胞核移植(Nuclear transfer)第九页，本课件共有33页第十页，本课件共有33页蛙蛙红红细细胞胞移移植植后后发发育育成成蝌蝌蚪蚪第十一页，本课件共有33页第十二页，本课件共有33页影响细胞分化的因素影响细胞分化的因素胞外信号分子对细胞分化的影响细胞记忆与决定受精卵细胞质的不均一性对细胞分化的影响细胞间的相互作用与位置效应环境对性别决定的影响染色质变化与基因重排对细胞分化的影响第十三页，本课件共有33页3、细胞决定、细胞决定第十四页，本课件共有33页第二节第二节 癌细胞（癌细胞（canc

10、er cell）v 癌细胞（癌细胞（cancer cell）的基本特征的基本特征v 癌基因（癌基因（oncogenes）和抑癌基因和抑癌基因v 肿瘤（肿瘤（tumor）的发生的发生第十五页，本课件共有33页一、癌细胞的基本特征一、癌细胞的基本特征肿瘤细胞（肿瘤细胞（tumor cell）：在致瘤因素作用下，基因发生了改在致瘤因素作用下，基因发生了改变，细胞分裂调节失控而无限增殖的细胞。变，细胞分裂调节失控而无限增殖的细胞。良性肿瘤良性肿瘤：生长速度缓慢，和周围的组织边界清晰。：生长速度缓慢，和周围的组织边界清晰。恶性肿瘤（癌症）恶性肿瘤（癌症）：生长速度快，具有转移能力。：生长速度快，具有转移

11、能力。肿瘤组织由肿瘤组织由实质实质和和间质间质两部分组成，实质是肿瘤细胞，间两部分组成，实质是肿瘤细胞，间质由结缔组织和血管组成。质由结缔组织和血管组成。第十六页，本课件共有33页癌细胞的基本特征癌细胞的基本特征q 形态特征：形态特征：体积和核质比明显高于正常细胞；体积和核质比明显高于正常细胞；出现巨核、双核和多核，染色体非整倍性；出现巨核、双核和多核，染色体非整倍性；线粒体表现为线粒体表现为多型性、肿胀、增生多型性、肿胀、增生；细胞骨架紊乱，某些成分减少，骨架组装不正常；细胞骨架紊乱，某些成分减少，骨架组装不正常；细胞表面特征改变，产生肿瘤相关抗体。细胞表面特征改变，产生肿瘤相关抗体。q 生

12、理特征：生理特征：第十七页，本课件共有33页癌细胞的生理特征癌细胞的生理特征第十八页，本课件共有33页二、癌基因和抑癌基因二、癌基因和抑癌基因 癌基因（原癌基因）癌基因（原癌基因）抑癌基因抑癌基因第十九页，本课件共有33页原癌基因原癌基因q 概念概念：是细胞内与细胞增殖相关的基因，是维持机体正常是细胞内与细胞增殖相关的基因，是维持机体正常生命活动所必须的，在进化上高等保守。当原癌基因的结构生命活动所必须的，在进化上高等保守。当原癌基因的结构或调控区发生变异，基因产物增多或活性增强时，使细胞过或调控区发生变异，基因产物增多或活性增强时，使细胞过度增殖，从而形成肿瘤。度增殖，从而形成肿瘤。q 表达

13、产物表达产物：生长因子，如生长因子，如sis，生长因子受体，如生长因子受体，如fms、erbB，蛋白激酶及其它信号转导组分，如蛋白激酶及其它信号转导组分，如src、ras、raf，细胞周期蛋白，如细胞周期蛋白，如bcl-1，细胞凋亡调控因子，如细胞凋亡调控因子，如bcl-2，转录因子，如转录因子，如myc、fos、jun。第二十页，本课件共有33页第二十一页，本课件共有33页第二十二页，本课件共有33页原癌基因的激活原癌基因的激活第二十三页，本课件共有33页第二十四页，本课件共有33页抑癌基因抑癌基因抑癌基因抑癌基因起负调控作用，起负调控作用，主要是主要是抑制细胞增殖，促进细胞分抑制细胞增殖，

14、促进细胞分化和抑制细胞迁移。化和抑制细胞迁移。抑癌基因的产物抑癌基因的产物：转录调节因子，如转录调节因子，如Rb、p53，负调控转负调控转录因子，如录因子，如WT，周期蛋白依赖性激酶抑制因子（周期蛋白依赖性激酶抑制因子（CKI），），如如p15、p16、p21，信号通路的抑制因子，如信号通路的抑制因子，如ras GTP酶酶活化蛋白（活化蛋白（NF-1），），磷脂酶（磷脂酶（PTEN）；）；DNA修复因子，修复因子，如如BRCA1、BRCA2，第二十五页，本课件共有33页第二十六页，本课件共有33页三、肿瘤的发生三、肿瘤的发生内因：原癌基因的激活外因：第二十七页，本课件共有33页第二十八页，本课件共有33页第二十九页，本课件共有33页第三十页，本课件共有33页第三十一页，本课件共有33页第三十二页，本课件共有33页感感谢谢大大家家观观看看第三十三页，本课件共有33页