IF在形态上相似,而化学组成有明显的差别。
◆中间纤维类型与分布
◆中间纤维蛋白的表达具有严格的组织特异性
中间纤维的功能
◆增强细胞抗机械压力的能力
◆角蛋白纤维参与桥粒的形成和维持 ◆结蛋白纤维是肌肉Z盘的重要结构组分, 对于维持肌肉细胞的收缩装置起重要作用 ◆神经元纤维在神经细胞轴突运输中起作用 ◆参与传递细胞内机械的或分子的信息 ◆中间纤维与mRNA的运输有关
第二节 细胞核骨架 核基质(Nuclear Matrix)
形态结构
◆研究核骨架的分级抽提方法 非离子去垢剂溶解膜结构系统,胞质中可溶性成分随之流失; 再用Tween40和脱氧胆酸钠处理,胞质中的微管、微丝与一些蛋白结构被溶去,胞质中只有中间纤维网能完好存留;然后用核酸酶与0.25mol/L硫酸铵处理,染色质中DNA、RNA和组蛋白被抽提, 最终核内呈现一个精细发达的核骨架网络, 结合非树脂包埋-去包埋剂电镜制样方法,可清晰地显示核骨架-?核纤层-中间纤维结构体系。
成 分
核骨架不象胞质骨架那样由非常专一的蛋白成分组成,核骨架的成分比较复杂,主要成分是核骨架蛋白及核骨架结合蛋白,并含有少量RNA。
◆核骨架蛋白 ◆骨架结合蛋白 ◆其它
核骨架结合序列
◆ DNA序列中的核骨架结合序列(matrix associated region, MAR)
这部分DNA与核骨架蛋白的结合不为高盐溶液抽提所破坏,在基因表
达调控中有作用
◆核骨架结合序列的基本特征 ◆ MAR的功能 ·通过与核骨架蛋白的结合,将DNA放射环锚定在核骨架上; ·作为许多功能性基因调控蛋白的结合位点。
核骨架结合序列的基本特征
·富含AT ·富含DNA 解旋元件(DNA unwinding elements) ·富含反向重复序列(Inverted Repeats)
·含有转录因子结合位点。
功 能
◆核骨架与DNA复制 ◆核骨架与基因表达
大量研究工作表明真核细胞中RNA的转录和加工均
与核骨架有关。具有转录活性的基因是结合在核骨架上 的; RNA聚合酶在核骨架上具有结合位点。 ◆核骨架与病毒复制 ◆核骨架与染色体构建
二、染色体骨架
●染色体骨架/放射环模型 ●染色体骨架的真实性
◆银染法能选择性地显示染色体轴结构
◆DNA酶和RNA酶处理或用0.4mol/L H2SO4处理去除组蛋白,对染色体轴没有影响,用胰蛋白酶消化则染色体轴破坏,说明染色体轴是非组蛋白性的。
◆染色体骨架/放射环模型在分子水平上得到两个直接证据
●染色体骨架与染色体高级结构
三、核纤层(Nuclear Lamina)
●核纤层分布与形态结构 ●成分——核纤层蛋白(Lamin)
●核纤层蛋白的分子结构及其与中间纤维蛋白的关系
●核纤层蛋白在细胞分化中的表达 ●核纤层在细胞周期中的变化 ●功能
成分——核纤层蛋白(Lamin)
◆哺乳动物和鸟类细胞中有 核纤层蛋白A 核纤层蛋白B 核纤层蛋白C
核纤层蛋白的分子结构及 其与中间纤维蛋白的关系
◆核纤层与中间纤维之间的共同点 ·两者均形成10nm纤维;
·两者均能抵抗高盐和非离子去垢剂的抽提;
·某些抗中间纤维蛋白的抗体能与核纤层发生交叉反应
·LaminA和LaminC的cDNA克隆推导出核纤层蛋白的氨基酸顺序与中间纤维蛋白高度保守的α-螺旋区有很强的同源性, 说明核纤层蛋白是中间纤维蛋白.
核纤层在细胞周期中的变化
◆A型核纤层蛋白在组装核纤层时通过蛋白水解失去C端(异戊二烯化 ,isoprenylation)。核膜崩解, 核纤层解聚时, A型核纤层蛋白以可溶性单体形式弥散到胞质中。 ◆B型核纤层蛋白则永久法尼基化(farnesylated),与核膜小泡保持结合状态,当核膜重现时,在染色体周围重装配, 形成子细胞的核纤层。
功 能
◆为核膜及染色质提供了结构支架 第十一章 细胞增殖及其调控 细胞增殖(cell proliferation)的意义
◆细胞增殖(cell proliferation)是细胞生命活动的重要特征之一,是生物繁育的基础。
◆单细胞生物细胞增殖导致生物个体数量的增加。 ◆多细胞生物由一个单细胞(受精卵)分裂发育而来, 细胞增殖是多细胞生物繁殖基础。
◆成体生物仍然需要细胞增殖,主要取代衰老死亡的细胞, 维持个体细胞数量的相对平衡和机体的正常功能。
◆机体创伤愈合、组织再生、病理组织修复等,都要
依赖细胞增殖。
第一节 细胞周期与细胞分裂
●细胞周期(cell cycle)概述 ●有丝分裂(mitosis) ●胞质分裂(Cytokinesis) ●减数分裂(Meiosis)
第二节 细胞周期的调控(Cell-Cycle Control)
●细胞周期调控系统的主要作用
●细胞周期检验点(Cell Cycle Checkpoint) ●MPF
●Cyclin-Cdk复合物的多样性及细胞周期运转 ●细胞周期运转的阻遏(细胞周期运转的负调控)
一、细胞周期(cell cycle)概述
●细胞周期
●细胞周期中各个不同时相及其主要事件 ●细胞周期长短测定 ●细胞周期同步化 ●特异的细胞周期
第 21 页 共 27 页
二、有丝分裂(mitosis)
●前期(prophase)
●前中期(prometaphase) ●中期(metaphase) ●后期(anaphase) ●末期(telophase)
三、胞质分裂(Cytokinesis)
●动物细胞胞质分裂 ●植物细胞胞质分裂
四、减数分裂(Meiosis)
●减数分裂概念与过程: ●减数分裂的意义 ●减数分裂特点
●脊椎动物配子发生过程
细胞周期
◆概念: 细胞从一次有丝分裂结束到下一次有丝分 完成所经历的一个有序过程。其间细胞遗传物 质和其他内含物分配给子细胞。 ◆细胞周期时相组成 ◆细胞周期时间
◆根据增殖状况,细胞分类三类
细胞周期时相组成
·间期(interphase): G1 phase,S phase,G2 phase ·M phase: 有丝分裂期(Mitosis), 胞质分裂期(Cytokinesis) 细胞沿着G1→S→G2→M→G1周期性运转,在间期细胞体积增大(生长),在 M 期细胞 先是核分裂,接着胞质分裂,完成一个细胞周期。
细胞周期时间
·不同细胞的细胞周期时间差异很大
·S+G2+M 的时间变化教小,细胞周 期时间长短主要差别在G1期·有些分裂增殖的细胞缺乏G1、G2期
根据增殖状况,细胞分类三类
·连续分裂细胞(cycling cell) ·休眠细胞(Go细胞) ·终末分化细胞
G0期细胞和终末分化细胞的界限有时难以划 分,有的细胞过去认为属于终末分化细胞,目前 可能被认为是G0期细胞。
细胞周期中不同时相及其主要事件
G1期
·与DNA合成启动相关,开始合成细胞生长所
需要的多种蛋白质、RNA、碳水化合物、脂 等,同时染色质去凝集。
G2期
·DNA复制完成,在G2期合成
一定数量的蛋白质和RNA分子
M 期
·M期即细胞分裂期,真核细胞的细胞分裂主 要包括两种方式,即有丝分裂(mitosis)和 减数分裂(meiosis)。遗传物质和细胞内其 他物质分配给子细胞。
S期
·DNA复制与组蛋白合成同步,组成核小体串珠结构 ·S期DNA合成不同步
细胞周期长短测定
◆脉冲标记DNA复制和细胞分裂指数观察测定法
◆流式细胞仪测定法(Flow Cytometry)
◆缩时摄像技术, 可以得到准确的细胞周期时间及分裂间 期和分裂期的准确时间。
细胞周期同步化
◆自然同步化,如有一种粘菌的变形体plasmodia,某些受精卵早期卵裂
◆人工选择同步化 ◆药物诱导法
◆条件依赖性突变株在细胞周期同步化中的应用: 将与细胞周期调控有关的条件依赖性突变株转移 到限定条件下培养,所有细胞便被同步化在细胞 周期中某一特定时期。
人工选择同步化
·有丝分裂选择法:用于单层贴壁生长细胞。优点是细
胞未经任何药物处理,细胞同步化效率高。缺点是 分离的细胞数量少。
·密度梯度离心法:根据不同时期的细胞在体积和重量 上存在差别进行分离。优点是方法 简单省时,效率高, 成本低。缺点是对大多数种类的细胞并不适用。 药物诱导法 · DNA合成阻断法 ─ G1/S-TdR双阻断法:最终将 细胞群阻断于G1/S交界处。优点是同步化效率高, 几乎适合于所有体外培养的细胞体系。缺点是诱 导过程可造成细胞非均衡生长
· 分裂中期阻断法:通过抑制微管聚合来抑制细胞 分裂器的形成,将细胞阻断在细胞分裂中期。优点 是操作简便,效率高。缺点是这些药物的毒性相对 较大
特异的细胞周期
特异的细胞周期是指那些特殊的细胞所具 有的与标准的细胞周期相比有着鲜明特点的细 胞周期。
◆爪蟾早期胚胎细胞的细胞周期 ◆酵母细胞的细胞周期 ◆植物细胞的细胞周期 ◆细菌的细胞周期
爪蟾早期胚胎细胞的细胞周期
·细胞分裂快,无G1期, G2期非常短,S期也短(所有复制子都激活), 以至认为仅含有S期和M期
·无需临时合成其它物质
·子细胞在G1、G2期并不生长,越分裂体积越小
·细胞周期调控因子和调节机制与一般体细胞标准的细胞周
期基本是一致的
酵母细胞的细胞周期
·酵母细胞的细胞周期与标准的细胞周期在时相和 调控方面相似
·酵母细胞周期明显特点: 酵母细胞周期持续时间较短;
封闭式细胞分裂 ,即细胞分裂时核膜不解聚; 纺锤体位于细胞核内; 在一定环境下,也进行有性繁殖
第 22 页 共 27 页
植物细胞的细胞周期
·植物细胞的细胞周期与动物细胞的标准细胞周期 非常相似,含有G1期、S期、G2期和M期四个时期。 ·植物细胞不含中心体,但在细胞分裂时可以正常 组装纺锤体。
·植物细胞以形成中板的形式进行胞质分裂 细菌的细胞周期 · 慢生长细菌细胞周期过程与真核细胞周期过程有 一定相似之处。其DNA复制之前的准备时间与G1期 类似。分裂之前的准备时间与G2期类似。再加上S 期和M期,细菌的细胞周期也基本具备四个时期
· 细菌在快速生长情况下,如何协调快速分裂和最 基本的DNA复制速度之间的矛盾
前期(prophase)
◆标志前期开始的第一个特征是染色质开始浓缩
(condensation)形成有丝分裂染色体(mitotic chromosome) ◆第二个特征细胞骨架解聚,有丝分裂纺锤体 (mitotic spindle)开始装配
◆Golgi体、ER等细胞器解体,形成小的膜泡
间期动物细胞含一个MTOC,即中心体,在S期末,两个
中心粒在各自垂直的方向复制出一个中心粒,形成两个中心体。当前期开始时,2个中心体移向细胞两极,并同时组织微管生长,由两极形成的微管通过微管结合蛋白在正极末端相连,最后形成有丝分裂纺锤体。
前中期(prometaphase)
◆核膜破裂成小的膜泡,这一过程是由核纤层蛋白中
特异的Ser残基磷酸化导致核纤层解体
◆核仁也开始重新组装,RNA合成功能逐渐恢复, 有丝分裂结束
动物细胞胞质分裂
◆胞质分裂(cytokinesis)开始于细胞分裂后期,在 赤道板周围细胞表面下陷,形成环形缢缩,称为 分裂沟(furrow)。分裂沟的位置与纺锤体极性微管和 钙离子浓度升高的变化有关
◆胞质分裂开始时,大量肌动蛋白和肌球蛋白在中体 处组装成微丝并相互组成微丝束,环绕细胞,称为 收缩环(contractile ring)。收缩环收缩、收缩环 处细胞膜融合并形成两个子细胞
植物细胞胞质分裂
◆与动物细胞胞质分裂不同的是,植物细胞胞 质分裂是因为在细胞内形成新的细胞膜和细 胞壁而将细胞分开
减数分裂概念与过程
◆概念:减数分裂是细胞仅进行一次DNA复制,随后进行两次分裂,染色体数目减半的一种特殊的有丝分裂
◆减数分裂过程
减数分裂的意义
◆确保世代间遗传的稳定性;
◆增加变异机会,确保生物的多 样性,增强生物适应环境变 化的能力。
◆减数分裂是生物有性生殖的基础, 是生物遗传、生物进化和生物多 样性的重要基础保证。
减数分裂特点
◆遗传物质只复制一次,细胞连续分裂两次,
导致染色体数目减半 ◆S期持续时间较长
◆同源染色体在减数分裂期I(MeiosisI)配对联会、基因重组 ◆减数分裂同源染色体配对排列在中期板上,第一次分列时,同源染色体分开
·前期I分为细线期,偶线期,粗线期,双线期, 终变期等五个阶段
·形成联会复合体(Synaptonemal Complex, SC)
◆纺锤体微管与染色体的动粒结合,捕捉住染色
体每个已复制的染色体有两个动粒,朝相反方向,保证与两极的微管结合;纺锤体微管捕捉住染
色体后,形成三种类型的微管
◆不断运动的染色体开始移向赤道板。细胞周期也由前中期逐渐向中期运转。
中期(metaphase)
◆所有染色体排列到赤道板(Metaphase Plate)上,标志着细胞分裂已进入中期
◆是什么机制确保染色体正确排列在赤道板上?
·同源染色体间遗传物质重组,产生新的基因组合
一、细胞周期调控系统的主要作用
·着丝粒微管动态平衡形成的张力 ◆在适当时候激活细胞周期各个时相的相关酶
和蛋白,然后自身失活(正调控) 后期(anaphase)
◆确保每一时相事件的全部完成(负调控) ◆排列在赤道面上的染色体的姐妹染色单体分离
◆对外界环境因子起反应(如多细胞生物对增殖信号的反应)
产生向极运动
二、细胞周期检验点(checkpoint)
◆后期(anaphase)大致可以划分为连续的两个阶段,即后期A ◆细胞周期检验点是细胞周期调控的一种机制, 和后期B 主要是确保周期每一时相事件的有序、全部完
成并与外界环境因素相联系 ·后期A,动粒微管去装配变短,染色体产生两极运动
◆细胞周期检验点及其作用
·后期B,极间微管长度增加,两极之间的距离逐渐拉
G1期检验点:酵母——Start;动物细胞——Restriction Point
长,介导染色体向极运动 三、 MPF
(Maturation-promoting factor, 末期(telophase)
Mitosis-promoting factor) ◆染色单体到达两极,即进入了末期(telophase),
●MPF(Maturation-promoting factor,
到达两极的染色单体开始去浓缩 Mitosis-promoting factor)的发现及其生化实质
●Mitotic Cyclin-Cdk复合物的活化与功能 ◆核膜开始重新组装
MPF的发现及其生化实质
◆ Golgi体和ER重新形成并生长
◆细胞融合与PCC(Premature chromosomal condense)
第 23 页 共 27 页
◆爪蟾卵子成熟过程 ◆MPF的发现
◆MPF是一种使多种底物蛋白磷酸化的蛋白激酶; 由M期Cyclin-Cdk(Cyclin-dependent protein kinase) 形成的复合物。MPF=CDK1=p34cdc2+cyclinB
Mitotic Cyclin-Cdk复合物的活化与功能
◆活化 ·随Cyclin浓度变化而变化
·激酶与磷酸酶的调节, 活化的MPF可使更多的MPF活化 ◆功能:启动细胞从G2期进入M期的相关事件 四、Cyclin-Cdk复合物的多样性及细胞周期运转
◆Cyclin-Cdk复合物的多样性
Cyclin-Cdk---调控细胞周期的引擎:不同的周期蛋白与 不同的CDK结合,构成不同的Cyclin-Cdk;
不同的Cyclin-Cdk在不同的时相表现活性,影响不同的下游事件。 ◆G1 Cyclin-Cdk复合物对Rb蛋白磷酸化而调控G1检验点 ◆Mitotic Cyclin-Cdk复合物激活
Anaphase Promoting Complex (APC), 调控纺锤体装配检验点 ◆周期细胞M-Cyclin的调控 ◆细胞周期调控模型总结 ·APC介导选择性降解的靶蛋白与Ubiquitin结合 (通过泛素依赖性途径降解) ·APC主要介导两类蛋白降解: Anaphase Inhibitors 和Mitotic Cyclin. 前者维持姐妹染色单体粘连, 抑 制后期启动;后者的降解意味着有丝分裂即将结 束,即染色体开始去凝集,核膜重建。 · Cdc20 和Mad2蛋白位于动粒上,在染色体结合有 丝分裂纺锤体前将不能从动粒上释放,由于Mad2 与Cdc20结合而抑制APC的活性。所以只有所有染色 体都与纺锤体结合后,APC才有活性,才启动细胞 向后期转换。
五、细胞周期运转的阻遏 (细胞周期运转的负调控)
◆细胞至少可通过两种不同机制阻遏细胞周期的运转: Cdk抑制蛋白(CDI)阻止Cyclin-Cdk复合物的装配或活 性;周期调控系统组分停止合成。
◆CDI包括CIP/KIP家族和INK4家族,其作用是抑制Cyclin-Cdk复合物的装配或活性,而将细胞阻止在不同的检验点。如DNA受损后,细胞将停留于G1 Checkpoint 让DNA修复或者凋亡
◆周期调控系统组分停止合成,如G0细胞,大部分Cyclin和Cdk都消失,这在多细胞生物尤其明显。
第十二章 细胞分化与基因表达调控
◆细胞分化(cell differentiation):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,产生各不相同的细胞类群的过程。 ◆细胞分化是多细胞生物发育的基础与核心; 细胞分化的关键在于特异性蛋白质合成;
合成特异性蛋白质实质在于组织特异性基因在时间和空间上的差异性表达;
差异性表达的机制是由于基因表达的组合调控。 ◆细胞癌变是正常细胞分化机制失控的表现
●细胞分化(Cell differentiation)
●癌细胞(Cancer cell)
●真核细胞基因表达的调控
第一节 细胞分化(Cell differentiation)
●细胞分化的基本概念 ●影响细胞分化的因素
●细胞分化与胚胎发育—Hox genes
同源异型基因
(homeotic selector gene,Hox gene)
?果蝇体节发育中起关键作用的基因群。
含有高度保守的180bp组成的DNA序列,称同源框。编码60个氨基酸,形成?螺旋-转角- ?螺旋结构,与DNA序列大沟相互作用,启动基因表达。
?同源异型基因在染色体上的排列与胚胎发育在时、空序列上是一致的。
一、细胞分化的基本概念
●细胞分化是基因选择性表达的结果 ●组织特异性基因与当家基因
●组合调控引发组织特异性基因的表达 ●单细胞有机体的细胞分化 ●转分化与再生
转分化与再生
●一种类型分化的细胞转变成另一种类型的分化细胞现象 称转分化(transdifferentiation)。
●转分化经历去分化(dedifferentiation)和再分化的过程。 ●生物界普遍存在再生现象(regeneration),再生是指生物 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。 ●不同的细胞有机体,其再生能力有明显的差异。
单细胞有机体的细胞分化
●与多细胞有机体细胞分化的不同之处:
前者多为适应不同的生活环境,而后者则通过细胞分化构建执行不同功能的组织与器官。
●多细胞有机体在其分化程序与调节机制方面显得更为复杂。
组合调控引发组织特异性基因的表达
?组合调控(combinational control)概念: 有限的少量调控蛋白启动为数众多的特异细胞类型的分化 的调控机制。即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:
借助于组合调控,一旦某种关键性基因调控蛋白与其它 调控蛋白形成适当的调控蛋白组合,不仅可以将一种类型的 细胞转化成另一种类型的细胞,而且遵循类似的机制,甚至 可以诱发整个器官的形成(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。
组织特异性基因与当家基因
◆当家基因(house-keeping genes): 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需的; ◆组织特异性基因(tissue-specific genes),或称奢 侈基因(luxury genes):是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特异的功能;
◆调节基因产物用于调节组织特异性基因的表达, 起激活或者起阻遏作用。
二、 影响细胞分化的因素 细胞的全能性(totipotency)
◆概念:细胞全能性是指细胞经分裂和分化后仍具有产生完整有机体的潜能或特性。
◆植物细胞具有全能性,在适宜的条件下可培育成正常的植株
◆动物细胞核移植(Nuclear transfer)实验证明细 胞核具有发育全能性
◆干细胞(Stem cell)与细胞发育潜能
影响细胞分化的因素
◆胞外信号分子对细胞分化的影响, 如眼的发生 ◆细胞记忆与决定
第 24 页 共 27 页
果蝇成虫盘(imaginal disc)
◆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
·如蛙红细胞核移植后发育成蝌蚪 ·Dolly羊的诞生说明高度分化的哺 乳动物体细胞核也具有发育全能性
·干细胞分化模式 ·胚胎干细胞(embryo stem cell):具有分化 成多种细胞类型及构建组织的潜能 ·造血干细胞 ·单能干细胞(monopotential cell)
第二节 癌细胞(Cancer cell)
●癌细胞的基本特征 ●致癌因素
●癌症产生是基因突变积累和自然选择的结果 ●癌症能治疗吗?
一.癌细胞的基本特征
癌症是一种严重威胁人类生命安全的疾病。动物体内 细胞分裂调节失控而无限增殖的细胞称为肿瘤细胞(tumor
cell)。具有转移能力的肿瘤称为恶性肿瘤(malignancy)。上皮组织的恶性肿瘤称癌。 ●基本生物学特征
●体外培养的恶性转化细胞的特征
基本生物学特征
◆细胞生长与分裂失去控制,具有无限增殖能力,成为―永生‖细胞。 ◆具有扩散性
·癌细胞的细胞间粘着性下降,具有侵润性和扩散性,这是癌细胞的基本特征。 ·在分化程度上癌细胞低于良性肿瘤细胞,且失去了许多原组织细胞的结构和功能
◆细胞间相互作用改变(识别改变;表达水解酶类;产生新的表面抗原)
◆蛋白表达谱系或蛋白活性改变(胚胎细胞蛋白、端粒酶活性升高) ◆ mRNA转录谱系的改变(少数基因表达不同;突变位点不同,表型多变)
◆染色体非整倍性
体外培养的恶性转化细胞的特征
◆恶性转化细胞同癌细胞一样具有无限增殖的潜能 ◆在体外培养时贴壁性下降 ◆失去接触抑制
◆培养时对血清依赖性降低
◆当将恶性转化细胞注入易感动物体内,往往会形成肿瘤
二、致癌因素
●多种理化因子致癌
● DNA肿瘤病毒与RNA肿瘤病毒致癌
三、癌症产生是基因突变积累和自然选择的结果
癌症主要是体细胞突变产生的遗传病,涉及 到两大类与细胞增殖相关的基因的突变。 ●促进细胞增殖相关基因突变:原癌基因 (proto-oncogene)突变形成癌基因(oncogene) ●抑制细胞增殖相关基因突变:肿瘤 抑制基因(tumor-suppressor gene)
●细胞癌变是基因突变累积和自然选择的 结果,所以患者多为年长者。
●原癌基因与肿瘤抑制基因产物协调作用, 避免细胞癌变
◆原癌基因存在于细胞基因组中(c-onc),是控制细胞生长和分裂的基因。
编码多种类型的蛋白质---细胞生长和分裂的调控因子。 癌基因是控制细胞生长和分裂的原癌基因的一种突变形式。 ◆这类基因功能获得性突变(显性突变),
其产物量增加或活性升高,促进细胞癌变。
◆抑癌基因是正常细胞增殖过程中的负调控因子。抑癌基因 编码的蛋白抑制细胞增殖,使细胞停留于检验点上阻止周 期进程。
◆抑癌基因发生功能丧失性突变(隐性突变),则导致细胞周期 失控而过度增殖。
◆Rb基因突变导致视网膜母细胞瘤形成。 pRb对细胞周期运转作用
◆P53基因突变将导致细胞癌变或凋亡
四、癌症能治疗吗
●传统思路是手术、放疗、化疗 ●癌症治疗新方案 ◆免疫治疗(Immunotherapy) ◆基因治疗(Gene therapy) ◆抑制癌症促进蛋白的活性 ◆抑制肿瘤血管形成
第三节 真核细胞基因表达的调控
◆真核细胞基因表达的调控是多级调控系统, 主要发生在三个彼此相对独立的水平上 ●转录水平的调控 ●加工水平的调控 ●翻译水平的调控
一.转录水平的调控
●真核生物的转录激活 ●基因表达阻遏
真核生物的转录激活
◆基因转录水平的控制错综复杂,受多种因素影响 ◆TATA盒、CAAT盒和GC盒,TATA盒决定转录起始的位点,CAAT盒和GC盒决定RNA聚合酶转录基因的效率。这三种普遍的启动子元件的位置见图第1行。
◆缺失作图法(deletion mapping)与DNA足纹技术 (DNA footprinting)鉴定启动子区域特殊位点的功能 ◆转录因子结构
◆转录因子与DNA序列相互作用最常见的几种结构模式基因表达阻遏
◆DNA甲基化(DNA methylation)与基因表达阻遏有关 ◆基因组印记(genomic imprinting)是说明甲基化作用在基因表达中具有重要意义的最好例证,也是哺乳动物所特有的现象
二.加工水平的调控
●选择性拼接是一种广泛存在的RNA加工机制, 通过这种方式,一个基因能编码两个或多个 相关的蛋白质
◆组成型拼接(constitutive splicing), 一个基因只产生一种成熟的mRNA,一般 也只产生一种蛋白质产物
◆可调控的选择性拼接产生不同的成熟mRNA,翻译产生不同的蛋白质,如纤粘蛋白 (fibronectin)的合成
◆某一特定的外显子是否被包括在成熟mRNA内,主要取决于它的3‘和5‘端拼接位点是否被拼接机器选择为切割位点
三.翻译水平的调控
●mRNA的细胞质定位 ●mRNA翻译的调控 ●mRNA稳定性的调控
mRNA的细胞质定位
◆启动一个动物受精卵形成胚胎所需要
第 25 页 共 27 页
细胞生物学(翟中和)笔记



