第一篇發(fā)育生物學(xué)基本原理

第一篇發(fā)育生物學(xué)基本原理第1頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一全能細(xì)胞totipotentcell多能細(xì)胞pluripotentcell專能細(xì)胞multipotent雙能細(xì)胞bipotent單能細(xì)胞unipotent

第2頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一第3頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一細(xì)胞分化是基因差異性表達(dá)的結(jié)果,由基因差異性表達(dá)，不同細(xì)胞具有了不同的蛋白質(zhì)組。

引起差異基因表達(dá)來源于：

——細(xì)胞內(nèi)卵質(zhì)差異

——細(xì)胞外鄰近細(xì)胞的相互作用差異基因表達(dá)的調(diào)控機(jī)制：

——差異基因轉(zhuǎn)錄

——核RNA的選擇性加工(轉(zhuǎn)錄組）

——mRNA的選擇性翻譯（蛋白質(zhì)組）

——差別蛋白質(zhì)的加工（功能蛋白質(zhì)組）第4頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一第一節(jié)基因組相同和基因差異表達(dá)一、有機(jī)體不同組織細(xì)胞基因組相同的證據(jù)（一）遺傳學(xué)證據(jù)

染色體數(shù)目（二）胚胎學(xué)證據(jù)

不同細(xì)胞期的卵裂球可單獨發(fā)育個體（三）分子生物學(xué)證據(jù)

分子雜交原位雜交

同一有機(jī)體的不同細(xì)胞，無論是已決定的細(xì)胞或是已分化的細(xì)胞，都與未分化細(xì)胞的核相同，具有全部發(fā)育的潛能，具有相等的基因組結(jié)構(gòu)，即基因組相同。第5頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一二、核潛能的限定核移植實驗

隨著個體發(fā)育的不斷進(jìn)行，細(xì)胞核指導(dǎo)發(fā)育的潛能被越來越限定，甚至喪失了指導(dǎo)全部發(fā)育的能力。第6頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一一般核移植過程核克隆過程第7頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一核克隆過程Dolly的誕生第8頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一三、基因組相同的例外1染色體消減馬蛔蟲:

體細(xì)胞中80%的DNA丟失生殖細(xì)胞含完整的基因組結(jié)構(gòu)2基因重排圖第9頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一剪切免疫球蛋白基因重排第二節(jié)染色質(zhì)水平基因活性的調(diào)控第10頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一第二節(jié)轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控一、基因表達(dá)的時間和空間的特異性

基因表達(dá)的精確時間范圍、空間位置，否則會導(dǎo)致發(fā)育異常。第11頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一二、發(fā)育中基因轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)節(jié)和變化珠蛋白基因的轉(zhuǎn)錄圖圖第12頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一妊娠第3個月：γ-珠蛋白基因表達(dá)逐漸停止，同時β-和δ-基因開始表達(dá)，產(chǎn)量逐漸增加。出生后：血紅蛋白分子的組成迅速轉(zhuǎn)換，由胎兒型代之為成體型，即α2β2。正常成體的血紅蛋白分子中α2β2占97%，α2δ2為2%-3%，α2γ2為1%。第13頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一人的ζ-和α-珠蛋白基因位于第16號染色體上，而ε-、γ-、δ-和β-珠蛋白基因相連，在第一號染色體上依次排列。β-珠蛋白基因家族的表達(dá)顯示了一種調(diào)控機(jī)制，即指導(dǎo)其從胚胎型→胎兒型→成體型轉(zhuǎn)變的順序開關(guān)。(三)轉(zhuǎn)錄調(diào)控蛋白5S核糖體RNA基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控第14頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一三、基因差異轉(zhuǎn)錄的調(diào)控機(jī)制基因的結(jié)構(gòu)及轉(zhuǎn)錄過程啟動子、增強(qiáng)子轉(zhuǎn)錄因子（protein）第15頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一第三章轉(zhuǎn)錄后調(diào)控DNA——轉(zhuǎn)錄——RNARNA加工水平調(diào)控翻譯及翻譯后水平調(diào)控第16頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一第一節(jié)RNA加工水平調(diào)控一、mRNA前體和mRNA細(xì)胞核的最初轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，細(xì)胞核RNA，區(qū)別細(xì)胞質(zhì)中mRNA——與mRNA相比，細(xì)胞核RNA分子量大，壽命短——僅有少部分能被加工形成mRNA第17頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一二、前體RNA加工

不同發(fā)育期的核RNA一致性。在一定程度上，基因差異表達(dá)是在RNA加工水平上進(jìn)行調(diào)控。在核RNA、細(xì)胞質(zhì)mRNA、（翻譯）水平分別檢測。第18頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一三、加工水平的調(diào)控DNA—mRNA前體—不同加工——mRNA——第19頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一第二節(jié)翻譯及翻譯后水平調(diào)控mRNA的種類、數(shù)量，貯藏/翻譯翻譯的時間、數(shù)量

——與其他基因產(chǎn)物的協(xié)調(diào)翻譯產(chǎn)物的加工、轉(zhuǎn)運、包裝第20頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一第四章發(fā)育中的信號傳導(dǎo)多細(xì)胞動物的胚胎發(fā)育是一個復(fù)雜又高度協(xié)調(diào)的過程。信號傳導(dǎo)是細(xì)胞間通訊的主要形式，即由信號細(xì)胞產(chǎn)生信號分子，誘導(dǎo)靶細(xì)胞發(fā)生某種反應(yīng)；靶細(xì)胞通常通過特異性受體識別細(xì)胞外信號分子，并把細(xì)胞外信號轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)胞內(nèi)信號，引起細(xì)胞反應(yīng)的這一過程稱為信號傳導(dǎo)。第21頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一參與早期胚胎發(fā)育的信號調(diào)節(jié)途徑一、TGFβ

信號途徑二、Wnt信號途徑三、Hedghog信號途徑四、Notch信號途徑第22頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一一、TGFβ

信號途徑轉(zhuǎn)化生長因子（tranforminggrowthfactorβ，TGFβ），是一類分泌性的信號分子。超家族因子包含30個成員:TGFβ，BMP(bonemorphogeneticprotein),Activin等亞類。TGFβ參與細(xì)胞分裂的調(diào)節(jié).BMP在脊椎動物及果蠅的胚胎背腹軸圖式形成中具有重要作用。Nodal在脊椎動物胚胎中胚層的圖式形成、左右軸的建立中起著關(guān)鍵作用。第23頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一圖4.1TGFβ

信號傳導(dǎo)途徑第24頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一二、Wnt信號途徑分泌性信號分子人類19，果蠅7活性差異：Wnt-1/wg,Wnt-