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关于细胞分化的详细解析
虽然每个细胞都含有一样的基因组序列,有着相同的遗传信息,但是基因是选择性表达的。生物体在个体发育的不同时期、不同部位,通过基因水平、转录水平等的调控,表达基因组中不同的部分,最终完成细胞分化和个体发育。 细胞分化是指胚胎细胞获得不同形态结构和功能特征的过程。细胞分化过程中的核心,是基因表达的时空特异性变化,通过不同基因表达的开启或关闭,最终产生分化细胞所特有的蛋白。
1不可逆性○2细胞定向与决定,分 细胞分化的特点是:○
3细胞分化的稳定性化方向的确定往往早于形态差异的出现○
4时空特异性:5○既有时间上的特异性,又有空间上的特异性○
细胞增殖与分化程度常常成反比。
基因的选择性表达是指在细胞分化中,基因在特定的时间和空间条件下有选择表达的现象,其结果是形成了形态结构和生理功能不同的细胞。即使在细胞分裂过程中,基因的选择性表达同样存在。如在细胞分裂间期、分裂期,仅仅是部分基因在表达,合成了特定的蛋白质、酶用于分裂过程,绝大部分基因没有表达。
细胞分化中基因表达的调节控制是一个十分复杂的过程,在蛋白质合成的各个水平,从mRNA的转录、加工到翻译,都会有调控的机制。在DNA水平也存在调控机制(如基因的丢失、
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放大、移位重组、修筛以及染色质结构的变化等)。不同的细胞在其发育中的基因表达的调节控制不同;相同的细胞在其发育的各阶段中,调节控制的机制不同。基因调控是细胞分化的核心问题:胚胎细胞分化与细胞分化的特异性表达,主要通过两个水平的调控机制来实现,即转录与转录后加工,翻译与翻译后加工。
每个水平有不同的调控途径。
细胞分化的过程大致是:细胞分裂所产生的新细胞,起初在形态、结构方面都很相似,并且都具有分裂能力。后来除了一小部分细胞仍然保持着分裂能力以外,大部细胞失去了分裂能。在生长过程中,细胞中特定的基因通过转录翻译合成蛋白质,表
现出特定的形态、结构和生理功能,形成不同的细胞和组织。
这就是遗传信息相同的各种细胞、组织和器官表现出的功能却大相径庭的原因。
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