导图社区 细胞分化与胚胎发育
考研复习笔记—细胞分化与胚胎发育。
Cell Biology 细胞生物学信号转导笔记整理如下。
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数据结构
细胞分化与胚胎发育
一、细胞分化
一、基本概念
1、细胞分化是基因选择性表达的结果
2、管家基因：所有细胞中均表达的基因，是维持细胞基本生命活动的必需基因 组织特异性基因：在不同的组织中特异性表达的一类基因
3、组合调控引发组织特异性基因的表达
理论上n个调控基因可组合调控2^n种细胞的分化
主导基因：在细胞分化的各类调节蛋白中，起决定作用的几种蛋白对应的编码基因为主导基因
4、单细胞有机体的细胞分化
5、转分化与再生
转分化
一种类型的分化细胞转变为另一种类型的分化细胞
过程：去分化（植物-愈伤组织，高等动物-需要有卵细胞质-重编程）——再分化
再生
二、细胞的全能性和多能干细胞
1、细胞全能型
细胞经分裂和分化后，仍具有发育为一个完整个体的潜能或特性
诱导多能干细胞（IPS cell）向小鼠的成纤维细胞中转入（Oct4、Sox2、c-myc、KLF4 ）后，可诱导产生一种多能干细胞，性质类似于胚胎干细胞
2、干细胞（自我更新和分化潜能）
分化潜能
全能干细胞
多能干细胞
单能干细胞
来源
胚胎干细胞
成体干细胞
3、胚胎干细胞
三、影响细胞分化的因素
1、受精卵细胞质的不均一性对细胞分化的影响
隐蔽mRNA：卵母细胞中与蛋白质结合的非活性mRNA
决定子：影响卵裂细胞向不同方向发育的细胞质成分
2、胞外信号因子对细胞分化的影响
胚胎诱导：一部分细胞会影响周围细胞使其向一定方向分化（近旁组织的相互作用）
3、细胞间的相互作用与位置效应
改变细胞所处的位置会改变细胞分化的方向
4、细胞记忆与决定
正反馈途径：转录调节因子被激活，诱导自身基因表达，还诱导其他组织特异性基因表达
染色体结构变化：DNA与蛋白质的相互作用以及修饰信息传递给子代细胞（表观遗传学）
5、环境对性别决定的影响（两爬类）
6、染色质变化与基因重排
二、胚胎发育中的细胞分化
一、生殖细胞的分化
1、哺乳动物性别分化
SRY 的功能（诱导支持细胞的形成和性腺分化）
支持细胞的功能
诱导刚刚抵达的PGC向精子方向分化，抑制PGC减数分裂
分泌抗穆勒氏管激素，使其退化，抑制雌性生殖道的形成
引导临近间充质组织中的上皮细胞和平滑肌细胞迁移到生殖脊，为精子形成提供结构支持
诱导性腺中其他体细胞分化为睾丸间质细胞，其分泌睾酮，诱导雄性生殖器官发育
SRY 的作用机制
SRY 激活Sox9 的表达
Sox9 激活FGF9
激活抗穆勒氏管因子的表达，使穆勒氏管退化
FGF9分泌到细胞外，作为信号因子
1、通过信号转导持续激活Sox9
2、触发细胞向XY性腺中迁移，稳定睾丸支持细胞的分化状态
卵巢的分化
Wnt 4基因起决定作用，与FGF9有拮抗作用
2、生殖细胞的形成与成熟
PGC的产生
部分胚外组织的细胞分泌BMP4，PGC前体产生
BMP4为TGF-beta家族成员，调控路径见信号转导
PGC向生殖细胞的分化
有特征性的生殖细胞分裂和位点特异性的甲基化
RA诱导减数分裂，但雄性睾丸支持细胞会分泌Cyp26b1，降解RA
精子和卵子的形成
睾丸支持细胞分泌RA，生殖细胞生成RAR和RXR，减数分裂形成精子 生精小管合成Cyp261b1，避免减数分裂
初级卵母细胞—性成熟后次级卵母细胞—受精后最后一次分裂形成受精卵
二、早期胚胎发育过程中的细胞分化
神经胚形成过程中的信号转导
1、脊索的形成（非典型Wnt信号通路，活化小G蛋白RhoA和Rok2，活化JNK，都作用于细胞骨架）
神经管的形成
在脊索的影响下，外胚层成为神经板
