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细胞分化：在生长过程中，这些细胞各自具有不同的功能，它们在形态、结构上也逐渐发生了变化，结果就逐渐形成了不同的组织。
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细胞增殖分化和凋亡的分子机制
细胞增殖
概念
是指细胞分裂及再生的过程，细胞以分裂的方式进行增殖，以维持个体的生长、损伤的修复，或用来补充衰老、死亡的细胞，是生长发育的基础。
细胞周期
上次有丝分裂结束开始到下一次有丝分裂结束，亲代细胞由一个分裂为两个子细胞
细胞周期概述
细胞周期四个阶段
G1期
为遗传物质DNA的合成作准备
S期
DNA合成
G2期
蛋白质合成，为M期作准备
M期
有丝分裂期 ，完成染色体的凝集
相关因子的作用
细胞周期素的作用
检验点
G1/S检验点
最重要
G2/M检验点
纺锤体组装检验点
周期蛋白
G1期蛋白
cyclinC、D、E
只在G1期表达，在G1期和G1/S交界处发挥作用，启动细胞周期，促进DNA合成
细胞周期蛋白激酶的作用
细胞周期依赖性蛋白激酶的活化
周期素D
与CDK4/6结合，激活CDK4/6
周期素E
与CDK2结合 ，使细胞完成G1/S期的转换
周期素A
与CDK2形成激酶复合物，推进S期
与CDK1结合启动细胞向M期推进
周期素B
与CDK1形成复合物，与细胞成熟进行有丝分裂相关
细胞周期蛋白激酶活性的抑制
INK4家族
p15 p16 p18 p19 可特异性抑制CDK4/6
Cip/Kip家族
p21 p27 p57可作用于CDK-cyclin复合物并抑制其活性
CDK-cyclin复合物的底物
G1早期
pRb被磷酸化 ，转录因子E2F和DP-1被释放出来
G1/S转换点
CDK2-cyclinE复合物还磷酸化p27蛋白，诱导其降解
细胞周期的调节激酶
PLKs激酶
以已建立的丝氨酸/苏氨酸激酶家族成员果蝇polo基因产物而命名
Aurora激酶
由一系列高度保守的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶家族成员组成
Auror A和B在有丝分裂过程中至关重要
Auror C只在纤毛和鞭毛运动的调节中发挥作用
Cycin D/CDK与CKI蛋白的作用
Cyclin D/CDK与INK4蛋白
Cyclin D/CDK与CIP/KIP蛋白
细胞周期的调控
以pRb为主的网络调控机制
最重要的调控点是G1与S期之间的调控点
以p53为主的调控机制
抑癌基因p53主要在G1检查点上发挥重要作用
细胞周期检查点的调控
G1/S期检验点
DNA损伤刺激引起p53的表达和活性迅速升高 引起多种基因转录
S期检查点
G2/M期检验点
通过抑制CDK1脱磷酸化作用，使其处于抑制状态
通过将CDK1-cyclinB1复合物滞留在胞质中，使其不能进入细胞核发挥作用
Mad和Bub蛋白在微管黏附作用缺陷时被激活，抑制有丝分裂后期启动复合物
细胞分化
是个体发育过程中，细胞在形态、结构和功能上特化的过程。
过程
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。
在生长过程中，这些细胞各自具有不同的功能，它们在形态、结构上也逐渐发生了变化，结果就逐渐形成了不同的组织。
生物体的各种组织就是通过细胞分化而形成的。
特点
细胞分化表现为不可逆性
分化方向的确定往往早于形态差异的出现
细胞分化的稳定性
细胞分化具有时空性
细胞生理状态随分化水平提高而变化
分子基础
细胞分化基因
Hox基因
母体基因→间隙基因→成对基因→体节极性基因→同源异形基因
基因的特异性表达是细胞分化的基础
奢侈基因
管家基因
细胞分化的基因改变
基因丢失或永久失活
基因重排
基因扩增
卵形成期的基因表达
细胞分化的基因调控机制
转录与转录后水平的调节
选择性地将mRNA移出细胞核
通过外显子的不同剪接或使用不同的多聚腺苷酸位点，从初级转录本产生两种以上的mRNA，由此在不同的细胞类型或同-细胞系的不同时间内产生不同的蛋白质
翻译与翻译后水平的调节
翻译后蛋白质可以非活性前体形式存在，在一定条件下激活成活性形式
大分子多肽可以降解为较小分子的多肽
干细胞分化
干细胞分类
胚胎干细胞
成体干细胞
造血干细胞
神经干细胞
干细胞特点
处于细胞分化途径的起点或中途而不是终端;
能无限增殖分裂
可连续分裂几代，也可处于静止状态
有两种分裂方式
对称分裂为两个相同的干细胞
不对称分裂成一个干细胞、一个特化细胞
分化具有方向性
干细胞分化路径
干细胞研究意义
干细胞伦理之争
细胞凋亡
概念与特征
指活体内细胞在基因调控下发生主动死亡的过程，凋亡是细胞内外的环境因素下的诱导下激活细胞内预先存在的死亡程序，通过一系列的生化过程主动终止生命的过程，因此从功能角度上也称细胞程序性死亡
细胞凋亡的特点
细胞凋亡的形态学特征:细胞凋亡的形态学特征是细胞首先变原随机与林州细胞脱离，失去微柔毛，包志浓缩，内置网扩张 陈泡状并与细胞膜融合，线粒体并无大变化 和染色质密度增高呈半月形，并凝聚在细胞膜周边和人裂解，进而细胞膜内线将细胞割裂为多个由细胞质膜包裹的细胞凋亡小体
细胞凋亡的生物化学特征 :他是一个耗能的主动过程，依赖atp，有新蛋白质合成，凋亡早期DNA规律降解为180~200bp片段，琼脂凝胶电泳成特征性梯状带
细胞凋亡的意义
细胞凋亡的生理意义主要是①清除对机体无用的细胞 ②清除发育不正常的细胞③清除机体不再需要的细胞④清除对机体有害的细胞
细胞凋亡的病理意义是生物胚胎发生发育成熟，细胞新旧交替，激素依赖性生理退化，萎缩，老化，炎症以及自身免疫病和肿瘤发生进展中都发挥不可替代的重要作用，并非仅是细胞损伤的产物 。
细胞凋亡的信号转导途径
细胞凋亡因子的作用
线粒体在细胞凋亡中的中央调控作用
caspase在细胞凋亡中的作用
Cytc在凋亡中的作用
Bcl-2家族在细胞凋亡过程中对线粒体功能的调控
NF-kB和神经元凋亡
细胞凋亡信号转导途径
细胞凋亡外在途径
细胞凋亡内在途径
