细胞分化

细胞分化 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的差异，产生不同的细胞类群的过程称之为细胞分化。细胞分化的关键在于不同类型细胞中特异性蛋白的合成，而特异性蛋白质合成的实质在于基因选择性表达。 简介 在个体发育过程中，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和器官，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，为生物向更高层次的发展与进化奠定了基础。尽管分化的细胞类型千差万别，但究其本质却是每种类型的细胞中基因组相同而表达的基因有所不同，从而在形态结构、生理功能以及生物学行为方面均有所不同。细胞分化常常伴随着细胞的增殖、衰老与凋亡，分化细胞的最终归宿往往是细胞的衰老和死亡。 细胞分化是基因选择性表达的结果 现在的分子生物学证据证明，细胞分化是由于细胞选择性表达各自特有的专一性蛋白质，而导致细胞形态、结构与功能的差异。例如：仅仅在输卵管细胞中表达卵清蛋白mRNA，而成红细胞中仅仅表达β-珠蛋白，胰岛细胞中表达胰岛素mRNA。细胞分化产生不同的细胞，不同的细胞发育过程中表达一套特异的基因，其产物不仅影响了细胞的形态结构，而且执行各自的生理功能。 细胞分化的细胞差异是一群基因表达的差异，而不仅仅是一个基因表达的差异。在基因的差异表达中，包括结构基因和调节基因的差异表达，差异表达的结构基因受组织特异性基因的调节。 组织特异性基因和管家基因 细胞分化是通过严格的而精密调控基因表达实现的。分化细胞基因组中表达的基因大致可以分为两种类型：持家基因（管家基因）和奢侈基因(组织特异性基因）。此外与细胞分化相关的另一类基因称为调节基因。 细胞分化的实质是组织特异性基因在时间和空间上的差异表达。这种差异表达不仅仅涉及与基因转录水平和转录后加工水平上的精确调控，而且涉及染色质和DNA水平、翻译和翻译后的加工与修饰等复杂而严格的调控过程。 组合调控 如果每种类型的分化都需要一种调控蛋白的话，那么至少人类要需要200中调控蛋白，然而实际上启动为数众多的特异细胞类型的分化程度是有限少量调控蛋白，其调节机制是组合调控。即每种类型的细胞分化由多种调控蛋白共同调控完成。借助于组合调控，一旦某种关键基因调控蛋白与其他调控蛋白形成适当的调控蛋白组合，不仅仅可以将一种类型的细胞转化成为另一种类型的细胞，还可能诱发整个器官的形成。 影响细胞分化的因素 1、胞外信号分子与细胞分化有影响，例如胚胎诱导 2、细胞记忆与决定 3、受精卵细胞质的不均一性 4、细胞间的相互作用与位置校效应 5、环境对性别的决定作用 6、染色质变化与基因重排