第十二章 细胞分化与基因表达调控
细胞生物学题库第12章答案
《细胞生物学》题库参考答案第十二章细胞分化与基因表达调控一、名词解释1. 细胞分化( cell differentiation )：在个体发育中，由一种相同的细胞类型经细胞分裂后逐渐在形态、结构和功能上形成稳定性差异，产生不同的细胞类群的过程。
2. 组合调控 ( combinational control )：每种类型的细胞分化是由多中调控蛋白共同完成的的方式。
3. 转分化 (transdifferentiation )：一种类型的分化细胞转变成另一种类型分化细胞的现象。
4. 去分化 (dedifferentiation )：是指分化细胞失去起特有的结构与功能变成具有未分化特征的过程。
5. 再生现象(regeration):生物体的整体或器官受外力作用发生创伤而部分丢失，在剩余部分的基础上又长出与丢失部分在形态与功能上相同的结构的这一过程。
6. 细胞全能性(totipotency) ：是指细胞经分裂和分化后仍具有产生完整机体的潜能或特征。
7. 干细胞( stem cell) ：具有多潜能性的细胞。
8. 决定(determi nation):细胞在发生可识别的形态变化之前，就已受到约束而向着特定方向分化，这时细胞内部已发生变化，确定了未来的发育命运。
9. 癌基因(oncogenes):是控制细胞生长和分裂的正常基因的一种突变形式，能引起正常细胞癌变。
10. 原癌基因(proto-oncogene)：它不具有致癌能力，但由于它的发现源于病毒基因及其与病毒基因的高同源性，因而不恰当的称为原癌基因。
11. 抑癌基因(tumor-suppressor gene):是正常细胞增殖过程中的负调控因子，它编码的蛋白往往在细胞周期的检验点上起阻止周期进程的作用。
12. Cancer cell ：经基因突变招致某些分化细胞的生长与分裂失控,脱离了衰老和死亡的正常途径的细胞13. 基因组印记：哺乳动物所特有的现象,用来说明甲基化作用在基因表达中具有的重要意义的最好例证14. 决定子：影响卵裂细胞向不同方向分化的细胞质成分。
第十二章细胞分化与基因表达调控
第十二章细胞分化与基因表达调控第十二章细胞分化与基因表达调控一．教学目标：1．理解细胞分化的概念和调控机制，掌握管家基因、奢侈基因、细胞全能性和干细胞等基本概念。
2．理解细胞癌变的分子机制以及癌细胞的基本特征。
3．了解真核细胞基因表达在转录水平、转录后水平和翻译水平上的调控机制。
二．教学重点：1.细胞分化的本质及影响因素；2细胞癌变的分子机制以及癌细胞的基本特征。
三．教学难点：转录水平的基因调控。
四．授课方式与教学方法：讲授、讨论、多媒体辅助教学。
四．教学内容:在个体正常发育过程中，通过有控制的细胞分裂而增加细胞数目，通过有序的细胞分化而增加细胞类型，进而由不同类型的细胞构成生物体的组织与器官，执行不同的功能。
显然，细胞分化为某种细胞类群通过相互协同作用完成各种复杂特殊的生物学功能，为生命向更高层次的发展与进化奠定了基础。
细胞分化(cell differentiation)：在个体发育中，由一种相同的细胞类型经细胞分裂后逐渐在形态、结构和功能上形成稳定性差异，产生各不相同的细胞类群的过程。
其实质在于组织特异性基因在时间和空间上的差异性表达细胞分化是多细胞生物发育的基础与核心；细胞分化的关键在于特异性蛋白质合成；合成特异性蛋白质实质在于组织特异性基因在时间和空间上的差异性表达；差异性表达的机制是由于基因表达的组合调控。
细胞癌变是正常细胞分化机制失控的表现第一节细胞分化(Cell differentiation)一、细胞分化的基本概念●细胞分化是基因选择性表达的结果（细胞分化是基因选择性表达的结果图）●组织特异性基因与管家基因管家基因(house-keeping genes)：是指所有细胞中均要表达的一类基因，其产物是对维持细胞基本生命活动所必需的；组织特异性基因(tissue-specific genes)，或称奢侈基因(luxury genes)：是指不同的细胞类型进行特异性表达的基因，其产物赋予各种类型细胞特异的形态结构特征与特异的功能；调节基因产物用于调节组织特异性基因的表达，起激活或者起阻遏作用。
基因表达的调控与细胞分化
基因表达的调控与细胞分化细胞分化是生物学中一个非常重要的概念，它指的是一个多能干细胞通过表达和抑制一定的基因，最终会分化成各种类型的细胞，例如肌肉细胞、神经细胞等等。
而基因表达的调控则是细胞分化过程中最为核心的一个环节，它决定了细胞究竟能表达哪些基因、在何种程度上表达，从而影响了细胞分化的方向和终点。
在这篇文章中，我们将深入探讨基因表达的调控与细胞分化之间的关系。
一、基因表达的调控基因表达的调控是指细胞针对不同的环境和生理状态，通过一系列的分子机制来决定哪些基因需要表达、在何种程度上表达，以达到适应性调节的目的。
基因表达调控分为转录水平和翻译后水平的调控，其中转录水平调控最为重要，它主要包括以下几种机制：1. DNA甲基化和组蛋白修饰DNA甲基化和组蛋白修饰是指DNA和组蛋白上的化学结构被一些特定分子修饰，从而影响基因的表达状态。
通常情况下，DNA较高程度的甲基化和组蛋白较强烈的乙酰化都会导致某些基因被沉默或者表达量下降，而反之则会提高其表达。
这种调控机制主要作用于静态染色质结构，对于细胞分化过程中的动态转录调控则作用较为有限。
2. 转录因子转录因子是一类特殊的蛋白质，它能够结合到特定的DNA序列上，调节基因的转录活动。
在细胞分化过程中，不同类型的细胞具有不同的转录因子组合模式，这种模式能够反映出不同细胞类型的基因表达特征。
例如，在肌肉细胞中，MyoD和Myogenin 这两种转录因子的高表达水平能够直接激活肌肉细胞特异基因的转录活性，促进肌肉细胞专门功能的发育。
3. miRNAmiRNA是一类短链非编码RNA分子，它能够在细胞内结合到特定的靶基因mRNA上，从而抑制其转录和翻译活性。
在细胞分化过程中，miRNA能够通过靶向不同的基因，协调细胞转录调控网络的复杂度，以达到维持细胞特定功能的目的。
二、细胞分化细胞分化是指在一个多能干细胞内，经过一系列的基因表达调控过程，最终分化成某一特定类型的成熟细胞。
基因表达调控与细胞分化的关系
基因表达调控与细胞分化的关系细胞分化是指相同的配子在体内获得不同的形态和功能，并形成不同类型的细胞。
细胞分化是有序的过程，涉及到许多细胞内部和外部因素的调控，其中包括基因表达调控。
基因表达调控是指一系列分子机制，它们协同作用，以使得基因在合适的时候，以适当的速率和剂量进行转录和翻译，从而实现细胞的正常生理和生化功能。
本文将深入探讨基因表达调控与细胞分化的关系。
根据文献和实验数据，基因表达调控在细胞分化过程中发挥了非常重要的作用。
在多细胞生物的发育过程中，细胞始终处于不断分化状态。
这种分化是由细胞内的基因表达调控所控制的。
一般来说，基因表达的调控存在两种形式：转录水平调控和转录后调控。
转录水平调控表示在转录过程中控制基因表达，例如起始子和其他调节因子的调控因子。
在转录后调控中，基因转录的mRNA后期转化成自身（通过剪接）或其他非编码RNA（flncRNA）可以调节基因表达。
这两种调控机制都可以影响细胞分化。
例如，Noggin调控了基因转录水平，从而影响胚胎早期细胞分化过程，并维持干细胞状态。
而miRNA水平的调控可以促进心肌和神经系统的细胞分化。
基因表达调控方式的差异常常使得不同的细胞类型表现出与其他细胞类型不同的功能。
细胞分化是由信号传导途径调控的，可以改变细胞内部基因表达的特异性，从而导致细胞功能的变化。
例如，细胞内的分泌因子在细胞间传递，并调节基因表达。
这些分泌物的作用之一是调节转录因子，从而影响生长发育和胚胎形态学特征的变化。
基因表达调控的过程可以分为发育前期和后期。
发育前期细胞为干细胞，具有未特化的状态，可以分化成任何类型的细胞。
干细胞发育过程中，需要特定的调节基因表达、信号传递和不同化标记的调控来进行细胞分化，诱导细胞转变为特定类型的功能细胞。
发育后期，则主要由成熟细胞调控，包括细胞凋亡和细胞增殖等过程。
在细胞分化过程中，重要的基因调控因素包括转录因子、表观遗传学和小分子信号物质。
转录因子可以促进或阻碍基因的表达，因此在不同的细胞类型中表达水平变化很大。
基因表达调控与细胞分化
基因表达调控与细胞分化在生命科学领域中，基因表达调控与细胞分化是两个十分关键的概念。
基因表达调控是指通过一系列的分子机制来调节基因在不同细胞类型和不同发育阶段的表达水平，从而实现细胞分化和组织发育。
本文将探讨基因表达调控与细胞分化之间的关系以及相关机制。
一、基因表达调控的意义基因表达调控是生命现象的基础，决定了细胞的特性和功能。
细胞在发育过程中不断经历分化，形成各种类型的细胞，如心肌细胞、肝细胞、神经细胞等。
这些细胞在表达的基因和表达水平上存在差异，使它们能够对外界刺激做出有针对性的反应。
基因表达调控使得细胞能够精确地执行其特定的功能，从而维持生态系统的稳定。
二、基因表达调控的机制1. 转录调控：转录是DNA转录成RNA的过程，转录调控通过转录因子结合到基因的启动子区域来调节转录的进行。
转录因子可以是活化子或抑制子，它们能够与DNA特定序列结合，并与转录复合物相互作用，影响转录的进行。
2. RNA后转录调控：在转录后，RNA还会经历一系列的修饰和调控过程，包括剪接、RNA修饰和RNA降解等。
这些调控机制能够调节RNA的稳定性和功能，影响基因表达的最终结果。
3. 翻译调控：翻译是RNA转化为蛋白质的过程，翻译调控通过一系列的调控因子来影响转化的效率和选择性。
包括翻译起始因子、翻译终止因子和翻译调控RNA等。
4. 表观遗传调控：表观遗传调控是指通过化学修饰来影响DNA和染色质结构的变化，进而影响基因的表达。
包括DNA甲基化、组蛋白修饰以及染色质重塑等。
三、细胞分化的过程细胞分化是指一种干细胞不可逆地向特定细胞类型转变的过程。
细胞分化是多步骤、复杂的过程，涉及多个基因和调控网络的作用。
1. 组织特殊化：在细胞分化的初期，细胞会根据特定的信号进行定向的分化。
这些信号可以是外界刺激、细胞间信号以及细胞内部的分子信号。
这些信号能够启动特定的基因表达程序，引导细胞朝着特定的方向发展。
2. 基因表达调控：在细胞分化的过程中，特定的基因会被激活或抑制，从而决定细胞的特性。
细胞分化与基因表达调控问题1什么是细胞分化
• Hox genes 都含有一段高度保守的180bp的DNA 序列，称同源框。 • Hox genes在染色体上的排列顺序与其在胚胎 发育过程中活化的顺序以及沿躯体纵轴的空间 表达时相一致。 • Hox基因不仅存在于果蝇中，而且存在于多种
12.3.1 基因组调控：DNA甲基化与DNA重排 一、DNA甲基化 • 大多数脊椎动物基因组的DNA都有5-甲基胞 嘧啶。
• 几乎所有的甲基化胞嘧啶残基都出现在对称
序列的5’-GC-3’二核苷酸上。
• 这种序列趋向于集中在GC富含“岛”上，位 于
基因5’端非编码区的转录调控区或其附近。
•脊椎动物的甲基化是一个动态修饰过程，
为组织特异性基因，或奢侈基因。
管家基因是指所有细胞中均要表达的一类基因， 其产物是对维持细胞基本生命活动所必需的。 组织特异性基因是指不同的细胞类型进行特异 性表达的基因，其产物赋予各种类型细胞特异 的形态结构特征与特异的生理功能。
调节基因：其产物用于调节组织特异性基因的 表达，或起激活作用，或起阻抑作用。 细胞分化的实质是组织特异性基因在时间与空间 上的差异表达。涉及到染色体和DNA水平、转录 和转录后水平，翻译和翻译后加工与修饰水平上 的复杂而严格的调控过程。 问题：组织特异性基因的表达是如何受到调控的？
• 在特定细胞内，某些基因无转录活性，有些 基因有转录活性，称为差别基因转录。 • 真核细胞通过差别基因转录在特定时间选择性地 合成蛋白质。 问题： 细胞是如何实现差别基因转录即转录调控的？
一、真核生物的转录激活 1.转录调控由转录因子的作用所主导 转录因子可分为两类： 通用转录因子（general transcription factor，GTF）和特异转录因子（specific transcription factor )。
基因表达的调控和细胞分化
基因表达的调控和细胞分化是生物学研究中的重要问题。
细胞分化指的是多能性细胞通过不同基因表达的方式变成特定细胞类型的过程。
这个过程在生物的发育中非常重要，也是维护机体正常功能的前提。
细胞的分化是由基因表达的调控所决定的。
这篇文章将讨论在生物学中的重要性和机制。
基本背景在一个复杂生物体中，每个细胞都包含了相同的基因组。
基因是DNA序列，它们携带生物信息并决定了生物体的形态和功能。
但是，在不同类型的细胞中，这些基因被调控的方式有所不同。
比如，心肌细胞和肝细胞都表达了自己所需的基因。
调控机制的变化，使得细胞可以从原始的多能性细胞分化成不同的细胞类型。
基因表达的调控那么基因是如何被调控的呢？调控机制分为两类：转录水平和转化后水平。
转录水平调控转录是DNA信息转化为RNA的一个过程。
这个过程通常由RNA聚合酶的作用完成。
在这个过程中，有很多因子参与到了基因表达的调控。
这些因子包括转录因子、转录调控元件和不同的信号途径等。
这些因素相互作用，以确保特定细胞类型所需的基因被正确表达。
转换后水平调控转换后水平调控指的是RNA的转换成蛋白质的过程。
这个过程经常发生在细胞质，在这里，RNA翻译成具有特定结构和功能的蛋白质。
这个过程中，同样有很多的调控因素，包括RNA的剪接、修改等。
这些调控因素的变化，使得RNA的翻译产物蛋白质的种类和数量在不同类型的细胞中有所不同。
细胞分化的机制细胞分化是由基因表达调控的。
但是如何实现这种调控呢？关键因素在不同的细胞分化过程中，不同的因素起着重要的作用。
这些因素包括转录因子、信号通路、细胞周期调节蛋白等。
在这些过程中，细胞从原始多能性的种子细胞分化成多样化的真核细胞。
转录因子转录因子是影响转录的关键调控因素。
它们的作用是与基因组的特定区域结合，从而影响RNA聚合酶的促进或抑制。
转录因子的作用是非常关键的，它们的不同组合能够使细胞特异性表达许多不同类型的基因。
信号通路信号通路是另一个影响基因表达的因素。
基因表达调控和细胞分化
转录因子：转录因子是基因表达调控的重要因素，它们在细胞分化过程中，通过结合到基因的调控区域，调控基因的转录和翻译，从而影响细胞的分化。
基因表达调控在胚胎发育中的关键作用
基因表达调控在胚胎发育中的重要性
基因表达调控与细胞分化的关系
基因表达调控在胚胎发育过程中的作用机制
基因表达调控在胚胎发育中的实例分析
基因表达分析：通过Western blot、qPCR等技术分析基因表达水平
基因表达调控的研究方法
基因敲除技术：通过基因编辑技术，删除或替换基因，研究基因功能
基因过表达技术：通过基因工程手段，增加基因表达量，研究基因功能
基因沉默技术：通过RNA干扰技术，抑制基因表达，研究基因功能
基因编辑技术：通过CRISPR/Cas9等基因编辑技术，精确修改基因，研究基因功能
基因芯片技术：通过基因芯片，检测基因表达水平，研究基因功能
蛋白质组学技术：通过蛋白质组学技术，研究蛋白质表达和功能，进一步了解基因表达调控
基因表达调控的生物信息学分析
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生物信息学分析的方法：聚类分析、主成分分析、基因共表达网络分析等
基因表达调控的数据来源：基因芯片、RNA-seq、蛋白质组学等
基因表达调控的机制和类型
转录调控：通过调控基因的转录过程，影响基因的表达
翻译调控：通过调控基因的翻译过程，影响基因的表达
表观遗传调控：通过改变基因的表观遗传状态，影响基因的表达
信号通路调控：通过信号通路的激活或抑制，影响基因的表达
基因表达调控与细胞分化的关系
细胞分化过程中，基因表达调控与信号传导、转录因子等相互作用
基因表达调控在癌症发生和细胞分化异常中的作用
基因表达调控与细胞分化
基因表达调控与细胞分化基因表达调控是生物学中一个重要的概念和研究领域，它在细胞生物学和进化生物学等多个领域具有重要的意义。
细胞分化则是细胞特化为不同类型的细胞的过程，是多细胞生物体发育的基础。
基因表达调控与细胞分化之间存在着密切的关系。
本文将从分子遗传学的角度探讨基因表达调控与细胞分化之间的关联。
一、基因表达调控的意义及机制基因是遗传信息的基本单位，而基因表达则是将基因中的信息转化为功能性产物的过程。
基因的表达调控使细胞能够对内外环境的变化做出恰当的反应，并确保细胞内各种代谢和调控过程的正常进行。
基因表达调控的机制主要包括转录水平和转录后水平两个层次。
在转录水平上，细胞通过转录因子与DNA序列特异性结合，调节基因转录过程。
转录因子的结合位点可以位于基因上游或下游的调控区域，通过激活或抑制转录因子的结合，可以增强或减弱基因的转录活性。
此外，非编码RNA（非编码的RNA分子）在基因表达调控中也发挥了重要的作用。
在转录后水平上，转录的mRNA经过RNA处理和修饰后被翻译成蛋白质。
这个过程中，RNA剪接、RNA编辑、mRNA的稳定性以及翻译后修饰等都能对基因的表达产生影响。
这些调控因素有助于细胞对各种环境刺激做出有效的响应。
二、基因表达调控与细胞分化的关系细胞分化是多细胞生物体发育过程中的一个基本过程。
通过细胞分化，一细胞变为多细胞的体系，形成不同类型的细胞，进而形成组织器官和整个生物体。
基因表达调控在细胞分化过程中起着关键的作用。
在细胞分化过程中，细胞的基因表达模式发生了显著的改变。
一些特定的基因被激活或抑制，从而使细胞朝着特定的细胞类型分化。
这种基因表达调控的改变能够导致细胞形态和功能的差异化。
例如，胚胎发育过程中，不同的细胞层次会表达特定的基因，从而分化为不同的胚层和不同的细胞类型。
此外，基因表达调控还可以通过转录因子网络的调节来实现细胞分化。
转录因子是基因表达调控中的重要调控因素，它们可以靶向调控多个基因的表达，形成复杂的调控网络。
细胞分化与基因表达调控ppt课件
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克隆
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2、细胞分化的实质
个体发育过程中，各种不同的分化细胞都 具有相同的基因组，只是表达的基因有所 不同。
细胞分化是基因选择表达的结果
细胞分化是由于基因选择性的表达各自持 有的专一性蛋白质而导致细胞形态、结构 与功能的差异。
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Stem cell and its differentiation potential
1. What is a stem cell ?
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Regeneration of new tissues from our own cells will not
be far behind
调控蛋白的组合是影响细胞分化的主 要的直接因素。
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四．授课方式与教学方法：讲授、讨论、多媒体辅助教学。
四． 教学内容:
在个体正常发育过程中，通过有控制的细胞分裂而增加细胞数目，通过有序的细胞分化而增加细胞类型，进而由不同类型的细胞构成生物体的组织与器官，执行不同的功能。显然，细胞分化为某种细胞类群通过相互协同作用完成各种复杂特殊的生物学功能，为生命向更高层次的发展与进化奠定了基础。
Rb基因突变导致视网膜母细胞瘤形成。
pRb对细胞周期运转作用
P53基因突变将导致细胞癌变或凋亡
●癌症能治疗吗？
传统思路是手术、放疗、化疗
癌症治疗新方案
免疫治疗(Immunotherapy)、 基因治疗(Gene therapy)、 抑制癌症促进蛋白的活性、抑制肿瘤血管形成
合成特异性蛋白质实质在于组织特异性基因在时间和空间上的差异性表达；
差异性表达的机制是由于基因表达的组合调控。
细胞癌变是正常细胞分化机制失控的表现
第一节 细胞分化(Cell differentiation)
一、细胞分化的基本概念
●细胞分化是基因选择性表达的结果（细胞分化是基因选择性表达的结果图）
●影响细胞分化的因素
胞外信号分子对细胞分化的影响, 如眼的发生（图）
细胞记忆与决定：果蝇成虫盘(imaginal disc)（图）
受精卵细胞质的不均一性对细胞分化的影响
细胞间的相互作用与位置效应
环境对性别决定的影响
染色质变化与基因重排对细胞分化RNA的细胞质定位
启动一个动物受精卵形成胚胎所需要的信息预存在卵子发生期的卵母细胞里
微管和微丝对细胞中特定部位的mRNA的聚集有一定关系
●mRNA翻译的调控
"隐蔽"mRNA（masked mRNA）的激活
调节编码铁蛋白（ferritin）的mRNA翻译速率的机制
●单细胞有机体的细胞分化
与多细胞有机体细胞分化的不同之处：前者多为适应不同的生活环境，而后者则通过细胞分化构建执行不同功能的组织与器官。
多细胞有机体在其分化程序与调节机制方面显得更为复杂。
●转分化与再生
一种类型分化的细胞转变成另一种类型的分化细胞现象称转分化（transdifferentiation）。如水母横纹肌细胞经转分化可形成神经细胞、平滑肌细胞、上皮细胞等。 转分化经历去分化（dedifferentiation）和再分化的过程。
●基因表达阻遏
DNA甲基化（DNA methylation）与基因表达阻遏有关
基因组印记（genomic imprinting）是说明甲基化作用在基因表达中具有重要意义的最好例证，也是哺乳动物所特有的现象
二．加工水平的调控
选择性拼接是一种广泛存在的RNA加工机制，通过这种方式，一个基因能编码两个或多个相关的蛋白质
细胞分化(cell differentiation)：在个体发育中，由一种相同的细胞类型经细胞分裂后逐渐在形态、结构和功能上形成稳定性差异，产生各不相同的细胞类群的过程。其实质在于组织特异性基因在时间和空间上的差异性表达
细胞分化是多细胞生物发育的基础与核心；
细胞分化的关键在于特异性蛋白质合成；
●组织特异性基因与管家基因
管家基因(house-keeping genes)： 是指所有细胞中均要表达的一类基因，其产物是对维持细胞基本生命活动所必需的；
组织特异性基因(tissue-specific genes)，或称奢侈基因(luxury genes)：是指不同的细胞类型进行特异性表达的基因，其产物赋予各种类型细胞特异的形态结构特征与特异的功能；调节基因产物用于调节组织特异性基因的表达，起激活或者起阻遏作用。
恶性转化细胞同癌细胞一样具有无限增殖的潜能
在体外培养时贴壁性下降
失去接触抑制（接触抑制：正常细胞生长到彼此相互接触时，其运动和分裂活动将会停止，这种现象称接触抑制。）
培养时对血清依赖性降低
当将恶性转化细胞注入易感动物体内，往往会形成肿瘤
●致癌因素：多种理化因子致癌
第十二章 细胞分化与基因表达调控
一． 教学目标：1． 理解细胞分化的概念和调控机制，掌握管家基因、奢侈基因、细胞全能性和干细胞等基本概念。2． 理解细胞癌变的分子机制以及癌细胞的基本特征。3． 了解真核细胞基因表达在转录水平、转录后水平和翻译水平上的调控机制。
二． 教学重点：1.细胞分化的本质及影响因素；2细胞癌变的分子机制以及癌细胞的基本特征。
细胞间相互作用改变（识别改变；表达水解酶类；产生新的表面抗原）
蛋白表达谱系或蛋白活性改变（胚胎细胞蛋白、端粒酶活性升高）
mRNA转录谱系的改变（少数基因表达不同；突变位点不同，表型多变）
体外培养的恶性转化细胞的特征
癌基因是控制细胞生长和分裂的原癌基因的一种突变形式，能引起正常细胞癌变。这类基因功能获得性突变(显性突变)，其产物量增加或活性升高，促进细胞癌变。
抑癌基因是正常细胞增殖过程中的负调控因子。抑癌基因编码的蛋白抑制细胞增殖，使细胞停留于检验点上阻止周期进程。
抑癌基因发生功能丧失性突变(隐性突变)，则导致细胞周期失控而过度增殖。
● 组合调控引发组织特异性基因的表达
人体至少有200（有人认为500）种不同类型细胞，若每种细胞都需要一种基因表达调控蛋白的话，至少要200种以上的调控蛋白，而实际上是有限的少量调控蛋白启动为数众多的特异细胞类型的分化，其机制就是组合调控的方式。
组合调控（combinational control）概念：有限的少量调控蛋白启动为数众多的特异细胞类型的分化 的调控机制。即每种类型的细胞分化是由多种调控蛋白共同调节完成的。
抑制基因(tumor-suppressor gene)
细胞癌变是基因突变累积和自然选择的结果，所以患者多为年长者。一个细胞中至少发生5-6个基因突变才能引起癌变。并且原癌基因和抑癌基因都要发生突变。原癌基因与肿瘤抑制基因产物协调作用，避免细胞癌变。
原癌基因存在于细胞基因组中(c-onc)，是控制细胞生长和分裂的基因。 编码多种类型的蛋白质---细胞生长和分裂的调控因子。
基本生物学特征：细胞生长与分裂失去控制，具有无限增殖能力，成为"永生"细胞。
具有扩散性：癌细胞的细胞间粘着性下降，具有侵润性和扩散性，这是癌细胞的基本特征。
在分化程度上癌细胞低于良性肿瘤细胞，且失去了许多原组织细胞的结构和功能
组成型拼接(constitutive splicing),一个基因只产生一种成熟的mRNA，一般也只产生一种蛋白质产物
可调控的选择性拼接产生不同的成熟mRNA，翻译产生不同的蛋白质,如纤粘蛋白(fibronectin）的合成
某一特定的外显子是否被包括在成熟mRNA内，主要取决于它的3'和5'端拼接位点是否被拼接机器选择为切割位点
果蝇体节发育中起关键作用的基因群。
含有高度保守的180bp组成的DNA序列，称同源框。编码60个氨基酸，形成?螺旋-转角- ?螺旋结构，与DNA序列大沟相互作用，启动基因表达。
同源异型基因在染色体上的排列与胚胎发育在时、空序列上是一致的。
二、 影响细胞分化的因素
生物学作用：借助于组合调控，一旦某种关键性基因调控蛋白与其它调控蛋白形成适当的调控蛋白组合，不仅可以将一种类型的 细胞转化成另一种类型的细胞，而且遵循类似的机制，甚至可以诱发整个器官的形成（如，果蝇ey基因导入早期发育的成腿细胞中表达，导致在腿的部位形成眼）。
分化启动机制：靠一种关键性调节蛋白通过对其他调节蛋白的级联启动。如果调控蛋白的数目是n，则其调控组合在理论上就可以启动分化的细胞类型为2n
●mRNA稳定性的调控
mRNA的寿命与它的多聚(A)尾巴长度有关
哺乳动物细胞内mRNA的降解途径说明一旦多聚(A)尾巴减少到一定长度，mRNA会迅速降解
3'UTR的核苷酸顺序的不同似乎在多聚(A)尾巴变短时扮演一个与降解速率有关的角色
六．课堂小结
1． 第一节应深刻理解细胞分化是基因选择性表达的结果，分化的细胞表达一套特异的基因，其产物不仅决定细胞的形态结构，而且执行各自的生理功能。理解影响细胞分化的各种因素。掌握管家基因、奢侈基因、细胞全能性和干细胞等基本概念。
生物界普遍存在再生现象（regeneration），再生是指生物体缺失部分后重建过程，广义的再生可包括分子水平、细胞水平、组织与器官水平及整体水平的再生。不同的细胞有机体，其再生能力有明显的差异。
●细胞分化与胚胎发育-Hox genes
同源异型基因（homeotic selector gene，Hox gene）
·单能干细胞（monopotential cell）：仅具有分化形成某一种类型能力的细胞，称为单能干细胞。单能干细胞最终形成特化细胞类型的过程称终末分化。
第二节 癌细胞(Cancer cell)
●癌细胞的基本特征：癌症是一种严重威胁人类生命安全的疾病。动物体内细胞分裂调节失控而无限增殖的细胞称为肿瘤细胞(tumor cell)。具有转移能力的肿瘤称为恶性肿瘤（图）（malignancy）。上皮组织的恶性肿瘤称癌。
2． 第二节应理解细胞癌变是细胞分化机制失控的结果，它涉及到癌基因突变和抑癌基因丢失的积累。掌握癌细胞的基本特征。
●细胞的全能性(totipotency)
概念：细胞全能性是指细胞经分裂和分化后仍具有产生完整有机体的潜能或特性。
植物细胞具有全能性，在适宜的条件下可培育成正常的植株
动物细胞核移植(Nuclear transfer)实验证明细胞核具有发育全能性
干细胞(Stem cell)与细胞发育潜能
第三节 真核细胞基因表达的调控
真核细胞基因表达的调控是多级调控系统，主要发生在三个彼此相对独立的水平上