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1 # 佐生純
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2 # 和風
細胞分化的定義
細胞分化(cellular differentiation),多細胞生物在發育過程中,一開始屬於同種型別的細胞若干次的分裂和若干時間的發育之後,產生的子代細胞在形態、功能和結構上逐漸產生了差異,並且這種差異在一定程度上是不可逆的的、具備穩定性的。在正常情況下,生物體內細胞分化的過程都是受到高度調控的,每一次細胞分化都是有目的、有意義的。細胞分化的本質是細胞在外界訊號和細胞內的調控因子的參與和指導下,基因選擇性表達(differential expression)的結果。
癌細胞產生的本質就是細胞分化失調的產物,即所謂的異常分化。
上圖極為簡約又形象的表達了細胞分化的過程。
細胞分化的本質和特點細胞的分化有兩個特點,第一個特點是細胞分化是漸進的,而不是突變的;第二個特點是細胞分化的過程貫穿一個生命有機體從受精卵到死亡之前的全過程,也就是說機體每時每刻都在發生著細胞分化。
細胞分化的調控上面提到了細胞分化本質就是基因的選擇性表達,因此細胞分化調控的本質也就是特異性基因表達的調控——
①差異基因轉錄:基因的表達分為轉錄和翻譯兩個大步驟,差異基因轉錄也就是決定哪些基因被轉錄成RNA
②核RNA的選擇性加工:真核生物從轉錄的RNA生成可被用於翻譯成蛋白質的RNA還需要經過信使RNA的成熟和加工的過程,加工的過程主要透過RNA的拼接完成,不同的拼接方式會使得同一條RNA生成不同的信使RNA
④蛋白質的加工:經轉錄翻譯而來的蛋白質需要經過加工才能具備相應的生理功能,最終影響細胞分化,透過對加工過程的控制也可實現對細胞分化的調節。
細胞分化本質是基因組在時間和空間上的選擇性表達,透過不同基因表達的開啟或關閉,最終產生標誌性蛋白質
細胞分化的特點:
細胞分化的潛能隨個體發育程序逐漸“縮窄”,在胚胎髮育過程中,細胞逐漸由“全能”到“多能”,最後向“單能”的趨向,是細胞分化的一般規律;
細胞分化具有時空性,在個體發育過程中,多細胞生物細胞既有時間上的分化,也有空間上的分化
細胞分化與細胞的分裂狀態和速度相適應,分化必須建立在分裂的基礎上,即分化必然伴隨著分裂,但分裂的細胞不一定就分化。分化程度越高,分裂能力也就越差
細胞分化具有高度的穩定性,正常生理條件下,已經分化為某種特異的、穩定型別的細胞一般不可能逆轉到未分化狀態或者成為其他型別的分化細胞
細胞分化具有可塑性,已分化的細胞在特殊條件下重新進入未分化狀態或轉分化為另一種型別細胞的現象