简称同源框,是同源异型基因中一段高度保守的DNA序列,最初是通过对果蝇的同源异型突变和体节突变体的杂交分析发现的。同源框由180个碱基对组成的序列,可编码60个氨基酸。同源框普遍存在于果蝇、鼠、人、蛙等生物中。
同源异型基因的突变称为同源异型突变。这种突变可致使身体某一部位的性状特征在其他部位出现,并有可能干扰机体各部分的正常发育。
发育过程中体态的改变。如果蝇的幼虫发育成成虫时的形态与幼虫完全不同,蛙从蝌蚪发育成成蛙也发生了形态的改变。
未受精的卵细胞中携带有大量的mRNA但这些mRNA在发育的早期不能进行蛋白质的合成,一般将这些储存在卵细胞中为后期发育合成蛋白质用的mRNA称为“伪装的”mRNA,因为它们被一些蛋白质结合并抑制了活性。但是受精后,这些伪装的mRNA迅速去抑制,进行蛋白质的快速合成。 ...
在卵母细胞成熟过程中,在看护细胞中转录,然后将合成的mRNA运送到卵母细胞的基因。由于这些mRNA翻译合成的蛋白质在早期胚胎发育中调节合子基因的转录,故此将它们称为母体基因。根据它们的作用,可分为四群,每一群在胚胎发育过程中控制不同区域的分化。前部基因群(anterior-group genes),它们控制头和胸的发育;②后部基因群(posterior-group genes)控制腹节(abdom ...
果蝇的受精卵在一天之内就发育成幼虫,然后经过连续的三个幼虫发育阶段(称为龄期),此过程持续4天多。在早期胚胎建成过程中,幼虫体内会形成几十种尚未分化的细胞团,称为成虫盘,变态期后不同的成虫盘可以逐渐发育为果蝇的腿、翅、触角和躯体的其他部分的结构。
受精卵在胚胎发育过程中表达的基因称为合子基因,受母体基因产物的激活。合子基因的表达是胚胎模式形成的开端。合子基因分为若干组,表达顺序有先有后,它们之间有着严密的连锁关系,协调有序地调控着胚胎发育的模式形成。
沿果蝇前后轴最早表达的合子基因,它们均编码转录因子,参与果蝇胚胎前后轴早期模式的形成。胚胎尚处于合胞体胚层阶段时,沿前后轴的Bicoid蛋白梯度即启动了间隔基因的表达。间隔基因包括hunchback、giant、krüppel、knirps、tailness等。由于这组基因发生突变时会导致体节模式发生间隔缺失现象,所以将它们称为间隔基因。
副节是指胚胎沿前后轴由一套选择基因作用后形成的空间区域,是发育的单位。果蝇胚胎共分14个副节,每一个副节在特定的一组基因控制下成为一个独立的发育单位。前3个副节参与形成头部体节,再3个副节形成胸部体节,最后8个副节形成腹部体节。副节与后来的体节并不对应,每一个体节是由一个副节的后区和后一个副节的前区组成。胚胎前部的副节发生了融合,因此头区不分节。
对控基因是控制副节形成的基因,由于这种基因发生突变,可引起每隔一节缺一节,因此之故称为对控基因。对控基因包括fushi、tarazu、hairy、even-skipped基因等,它们在细胞副节的条纹中表达,编码产物是转录因子。每一个对控基因在7个副节中表达, 表达的副节可以是偶数,也可以是奇数副节,表达后产生7条表达条纹。各种不同的研究结果表明条纹的出现为一渐变过程,条纹的最初边缘模糊,随后才逐渐 ...
一类决定体节发育的基因。有两簇选择基因在控制果蝇外部结构的正确发育途径中起关键作用:双胸复合物(bithorax complexBX-C)和触角足复合物(antennapedia complexANT-C)。BX-C含有三个结构基因,分别是:Ultrabithorax(Ubx)、Abdominal A(abdA)和Abdominal B(abdB),它们各编码一种具有同源框的转录因子。这三个基因都 ...
体节极性基因是一群多种多样的基因,它们的蛋白质产物和作用机制没有明显的相关性。这些基因发生突变时,往往使体节的前后极性颠倒,体节前部或后部发生镜像对映重复,故此称为体节极性基因,如wingless和engrailed基因。体节极性基因作用时,胚胎发生中的细胞化(cellularization)过程已经完成,所有的细胞都包有细胞质膜。因此,体节极性基因是在细胞中起作用,而不是在合胞体中起作用。进一步 ...
一类具有自我复制能力(self-renewing)的多潜能细胞,在一定条件下,它可以分化成多种功能细胞。干细胞有两种分类方法,一是根据干细胞所处的发育阶段分为胚胎干细胞(embryonic stem cell,ES细胞)和成体干细胞(somatic stem cell)。第二种分类方法是根据干细胞的发育潜能分为三类:全能干细胞(totipotent stem cellTSC)、多能干细胞(plur ...
胚胎干细胞是一种经人工操作能够发育成一个新个体的全能性二倍体细胞。它是从早期胚胎内细胞团(1nner cell mass,ICM)或原始胚胎生殖细胞(embryonic germ cellEG 细胞)经体外分化抑制培养分离克隆的。二者的形态、标志、体内分化潜能及种系传递功能都相似。胚胎干细胞的发育等级较高,属全能干细胞。 ...
成体干细胞是一类成熟较慢但能自我维持增殖的未分化的细胞,这种细胞存在于各种组织的特定位置上,一旦需要 这些细胞便可按发育途径 先进行细胞分裂 然后经过分化产生出另外一群具有有限分裂能力的细胞群。成体干细胞的发育等级较低,是多能或单能干细胞。造血干细胞(hematopoietic stem cell,HSC)和骨髓间质干细胞(mesenhymal stem cell)是熟知的成体干细胞。 ...
多能干细胞具有分化出多种细胞组织的潜能,但失去了发育成完整个体的能力,发育潜能受到一定的限制。骨髓多能造血干细胞是典型的例子,它可分化出至少十二种血细胞,但不能分化出造血系统以外的其它细胞。
单能干细胞也称专能、偏能干细胞,这类干细胞只能向一种类型或密切相关的两种类型的细胞分化,如上皮组织基底层的干细胞、肌肉中的成肌细胞。单能干细胞是发育等级最低的干细胞。
骨髓中的多能干细胞,能够分裂形成两种类型的细胞:一种仍然作为干细胞,但另一种成为祖细胞(progenitor cell)即次一级的干细胞,又称为爆发集落形成单位(burst forming unitsBFUs)和集落形成单位(colony-forming unitsCFUs)因为它们可分裂形成多种类型的细胞群,包括:粒性白细胞、单核细胞、血小板、红细胞、T细胞与B细胞等。 ...
生物学和工程学相结合的一项技术,人工培育供移植用的人类或动物细胞、组织或器官,即将种子细胞人工培养生长在支架(生物降解聚合物)上,培育出一定的组织或器官,这些组织或器官可移植给患者,达到临床治疗的目的(克隆治疗)。用ES细胞定向分化作为种子细胞,较已往用人或动物的组织细胞作种子细胞优越,数量大,生长快,取材容易。目前正在用试验动物试验用ES细胞作核受体,用自身细胞作核供体,经细胞核移植分离克隆ES ...
主要有两类:神经嵴干细胞(neuralcreststemcell,NC-SC)和中枢神经干细胞(CNS-SC)。NCSC为外周神经干细胞(PNS-SC),既可发育为外周神经细胞、神经内分泌细胞和Schwann氏细胞,也能分化为色素细胞(pigmented cell)和平滑肌细胞等。NSC一般是指存在于脑部的中枢神经干细胞(CNS-SC),其子代细胞能分化成为神经系统的大部分细胞。以往认为,中枢神经 ...