医学细胞生物学》细胞分化

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1、医学细胞生物学MedicalCellBiologycellBiologycellBiology第十四章细胞分化cellBiology功能器官的形成包括了一下四种细胞的基本活动：cellBiology第一节细胞分化的基本概念细胞分化：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、结构和功能上形成稳定性差异，产生不同的细胞类群的过程称为细胞分化（celldifferentiation）。cellBiology一、多细胞生物个体发育的一般过程与细胞分化潜能多细胞生物的发育一般包括胚胎发育和胚后发育两个阶段，前者包括卵裂、囊胚、原肠胚等几个基本的发育阶段，脊椎动物还要经过神经轴胚

2、期以及器官发生等阶段。细胞分化开始于原肠胚形成之后。cellBiologycellBiology全能干细胞：在一定条件下能够分化发育成为完整个体的细胞，称为全能干细胞。两栖类动物在囊胚形成之前的卵裂球细胞、哺乳动物桑椹胚8细胞期之前的细胞均属于全能干细胞。多能干细胞：在三胚层形成后，由于细胞所处的空间位置和微环境的差异，细胞的分化潜能受到限制，各胚层细胞只能向本胚层组织和器官的方向分化发育，成为多能干细胞。cellBiology单能干细胞：经过器官发生，各种组织细胞仅具有分化形成某一种类型细胞的能力，称为单能干细胞，或称为定向干细胞。终末分化细胞：由单能干细胞最终分化形成的执行特定功

3、能的特化细胞类型，称为终末分化细胞。cellBiologycellBiology切取茎段置于培养基上拟南芥茎段从两端开始膨大加粗cellBiology终末分化细胞的细胞核具有全能性！爪蟾细胞核移植实验：cellBiology克隆羊多莉（Dolly）cellBiology二、细胞决定与细胞分化细胞决定：在个体发育过程中，细胞在发生可识别的分化特征之前就已经确定了未来的发育命运，只能向特定方向分化的状态，称为细胞决定。在原肠胚的三个胚层形成时，虽然在形态上看不出有什么差别，但此时形成各器官的预定区已经确定，只能按一定的规律发育分化成特定的组织器官和系统。cellBiology胚胎移植实验

4、cellBiology细胞的分化去向源于细胞决定。在细胞决定中起重要作用的因素：1、卵细胞的极性与早期胚胎细胞的不对称分裂；2、发育早期胚胎细胞间的相互作用。细胞的不对称分裂是指存在于核酸蛋白颗粒中的转录因子mRNA在细胞质中的分布是不均等的，当细胞分裂时，这些决定因素被不均匀地分配到两个子细胞中，结果造成两个子细胞命运的差异。cellBiology细胞决定具有遗传稳定性果蝇成虫盘细胞的移植实验cellBiology三、细胞的去分化和转分化细胞分化具有高度的稳定性。细胞分化的稳定性是指在正常生理条件下，已经分化为某种特异的、稳定类型的细胞一般不可能逆转到未分化状态或者称为其他类型的分

5、化细胞。cellBiology去分化在某些条件下，分化了的细胞也不稳定，其基因活动模式也可发生可逆性的变化，而又回到未分化状态，这一变化过程称为去分化（dedifferentiation）。cellBiologycellBiologycellBiology转分化在高度分化的动物细胞中还可以见到另一种现象，即从一种分化状态转变为另一种分化状态，这种情况称为转分化（transdifferentiation）。细胞分化的稳定性是普遍存在的；而细胞的转分化和去分化是有条件的。cellBiology四、细胞分化的时-空特性一个细胞在不同的发育阶段可以有不同的形态结构和功能，即时间上的分化；同一

6、种细胞的后代，由于每种细胞所处的空间位置不同，其环境也不一样，可以有不同的形态和功能，即空间上的分化。cellBiology五、细胞分裂与细胞分化细胞在增殖（细胞分裂）的基础上进行分化，而早期胚胎细胞的不对称分裂所引起的细胞质中转录因子的差异制约着细胞的分化方向和进程。细胞分化发生于细胞分裂的G1期。细胞分裂旺盛时分化变缓，分化较高时分裂速度减慢是个体生长发育的一般规律。cellBiology第二节细胞分化的分子基础一、分化细胞基因组的活动模式少数分化细胞的染色体丢失现象使人们错误地认为细胞分化的本质是源于遗传信息的丢失或突变。体细胞核移植实验（克隆爪蟾、克隆羊）等证明细胞分化不伴随

7、基因组的改变。cellBiology细胞分化的本质是基因的选择性表达。差异表达：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。cellBiology编码组织细胞特异性蛋白的基因称为奢侈基因，其编码的蛋白质为奢侈蛋白；编码维持细胞生存所必需的蛋白的基因称为管家基因，其编码的蛋白质为管家蛋白。cellBiology基因组改变是细胞分化的特例。一些分化的