细胞增殖及其调控(4)

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G1期
◆开始合成细胞生长所需要的多种
蛋白质、碳水化合物、脂等，同时 染色质开始去凝集。
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S期
◆ DNA复制与组蛋白合成 同步，组成核小体串珠结 构
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G2期
◆ DNA 复 制 完 成 ， 在 G2 期合成少量的蛋白质和 RNA分子；细胞周期某些 调控分子活化（CDK1）
② S期细胞经G2期才进入M期，所以一段时间内PLM=0。 ③开始出现标记M期细胞时，表示处于S期最后阶段的细 胞，已渡过G2期，所以从PLM=0到出现PLM的时间间隔 为TG2。
④ S期细胞逐渐进入M期，PLM上升，到达到最高点的时 候说明来自处于S最后阶段的细胞，已完成M，进入G1期。 所以从开始出现PLM到PLM达到最高点（≈100%）的时 间间隔就是TM。
变化规律：
最开始的有丝分裂指数为零，持续一段时间后 开始出现标记有丝分裂的细胞，然后有丝分裂指 数不断增加，经过一段时间达到峰值。峰值持续 一段时间，然后逐步下降到零，有丝分裂指数为 零持续一段时间，再次出现标记有丝分裂的细胞， 进入下一个细胞周期循环。
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测定方法
① 待测细胞经3H-TDR标记后，所有S期细胞均被标记。
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M期
◆ M期即细胞分裂期，真核细胞的细胞分
裂主要包括两种方式，即有丝分裂(mitosis) 和减数分裂(meiosis)。遗传物质和细胞内 其它物质分配给子细胞。
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细胞周期检验点（check point）
• 主要检验点： G1/S检验点：DNA是否损伤？细胞外环境是否适宜？细胞体积是
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测定原理
三、细胞同步化
细胞周期各阶段的时间编辑与pptPLM的关系
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四、 细胞（周期）同步化
• （一）自然同步化 • 1、多核体：如：粘菌、疟原虫。 • 2、水生动物的受精卵：如海胆、两栖类。 • 3、增殖抑制解除后的同步分裂：如真菌的
休眠孢子移入适宜环境后，同步分裂。
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第十二章
细胞增殖与调控
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细胞增殖的意义
◆单细胞生物细胞增殖导致生物个体数量的增加。
◆多细胞生物由一个单细胞即受精卵分裂发育而 来， 细胞增殖是多细胞生物繁殖基础。
◆成体生物仍然需要细胞增殖，主要取代衰老死 亡的细胞， 维持个体细胞数量的相对平衡和机体 的正常功能。 ◆机体创伤愈合、组织再生、病理组织修复等， 都要依赖细胞增殖。
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• ⑤ 当PLM开始下降时，表明处于S期最初阶段的 细胞也已进入M期，所以从出现PLM到PLM又开 始下降的一段时间等于TS。
• ⑥ 从PLM出现到下一次PLM出现的时间间隔就等 于TC，根据TC=TG1+TS+TG2+TM即可求出的 TG1长度。
• 事实上由于一个细胞群体中TC和各时相不尽相同， 第一个峰常达不到100%，以后的峰会发生衰减， PLM不一定会下降到零，所以实际测量时，常以 （TS+1/2TM）-1/2TM的方式求出TS。
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2001年诺贝尔生理学与医学奖:
◆利兰·哈特韦尔发现了控制细胞周期的 基因，其中一种被称为“START” 的基 因对控制各个细胞周期的最初阶段具有 决定性的作用。
◆保罗·纳西的贡献是发现了CDK。
◆蒂莫西·亨特的贡献是发现了调节CDK
的功能物质CYCLIN.
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12.1 cell cycles
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（二）人工同步化
1、选择同步化
1）有丝分裂选择法
– 优点：操作简单，同步化程度高，细胞不受药物伤害。 – 缺点：获得的细胞数量较少（分裂细胞约占1%～2%） 。
2）细胞沉降分离法(密度梯度离心法)
– 优点：省时，效率高，成本低。 – 缺点：同步化程度较低，且对大多数种类细胞不适用。
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五 特异的细胞周期
--Embryonic cell cycles
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爪蟾早期胚胎细胞的细胞周期
• 细胞周期的时间长短与物种/细胞类型有关。
G1期持续时间差异较大，M期最短,约0.5～ 4.5小时。
• 脉冲标记DNA复制和细胞分裂指数观察测
定法（PLM）：用3HTDR对测定细胞脉冲
标记、定时取材，通过统计标记有丝分裂
细胞百分数的办法来测定细胞周期。
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• 方法简述：
用3H—TdR标记细胞群体，洗脱3H—TdR后， 不同时间取样做细胞放射性自显影，找出正处于 有丝分裂的细胞，计算其中带标记的细胞占有丝 分裂细胞的百分数。依标记分裂指数曲线升降过 程，可推求出细胞周期各时相的时长。
否足够大？在芽殖酵母中称start点，在其它真核细胞中称限制点点 (restriction point，R点)。
– S/G2期检验点：DNA复制是否完成？ – G2/M检验点：DNA是否损伤？细胞体积是否足够大？
– 中-后期检验点（纺锤体组装检验点）：检验纺锤体组装是否
完整
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三 细胞周期时间的测定
2、诱导同步化
1）DNA合成阻断法 ─ G1/S-TdR双阻断法：最终将细胞 群阻断于G1/S交界处。优点:同步化效率高，几乎适合于 所有体外培养的细胞体系。缺点:诱导过程可造成细胞非 均衡生长.
2）分裂中期阻断法：通过抑制微管聚合来抑制细胞分裂 器的形成，将细胞阻断在细胞分裂中期。优点:操作简便， 效率高。缺点:这些药物的毒性相对较大.
一、细胞周期 细胞周期:是指连续分裂的细胞从一次有丝分
裂结束后开始生长到下次有丝分裂终止所经 历的全过程。在这一过程中,细胞的遗传物质 进行复制并均等地分配给两个子细胞。
图
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Phases of the cell cycle
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可将高等动物的细胞分为三类：
– ①周期中细胞：连续分裂细胞，如表皮生发层、 部分骨髓细胞。
– ②静止期细胞（又称为休眠细胞）：暂不分裂， 但适当刺激下可重新进入细胞周期，称G0期细 胞，如淋巴细胞、肝、肾细胞等。
– ③终末分化细胞：不再分裂，又称终端细胞， 如神经、肌肉、多形核细胞等。
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二 细胞周期中各时 相及其主要事件
◆G1期 (Gap1 phase) ◆S 期 (synthesis phase) ◆G2 期(Gap 2 phase) ◆ M期