发育的遗传基础

速查

干细胞（Stem Cells）
胚胎干细胞（ES Cells）
诱导型多潜能干细胞（iPs Cells）

4.1 真核细胞的细胞周期

分为G1，S，G2，M期和很多个检查点，休眠的细胞进入G0

4.2 干细胞的基本概念

是一类具有自我更新和分化潜能的细胞

特点：

1. 无限分裂

2. 未分化的细胞

3. 干细胞的子细胞只能在两个进程中选择其一

   1. 保持亲代特性，仍为干细胞
   2. 向终末分化

分裂模式

1. 对称分裂（自我更新）
2. 不对称分裂（向终末分化）
   

干细胞微环境的功能

1. 锚定干细胞并调控其处于G0期：通过钙粘蛋白和整合素介导的细胞粘附
2. 维持干细胞的自我更新和分化的平衡：微环境结构不对称
3. 调控干细胞命运：微环境提供保护、屏蔽外部影响，维持干细胞的未分化状态

杆细胞分类

1. 依据分化潜能

   1. 全能干细胞：发育为完整的个体；受精卵，8-16细胞之前的卵裂球
   2. 亚全能干细胞：不能发育为个体，但是可以分化出几乎所有细胞；囊胚的内细胞团，骨髓基质干细胞
   3. 多能干细胞：向少数几种分化；淋巴，髓样干细胞
   4. 单能干细胞：只能分化为一种；上皮组织基底层干细胞

2. 依据细胞来源

   1. 胚胎干细胞：存在于早期胚胎中，有高度增殖力和多向分化潜能
   2. 成体干细胞：存在于成体各组织的未分化细胞，有终生自我更新和分化潜能

4.3 胚胎干细胞（ES Cells）

胚胎发育过程
受精卵->n细胞->桑葚胚->囊胚
囊胚的内细胞团细胞就是胚胎干细胞，可以分化成三个胚层的所有种类细胞，不能分化为胎盘等附属结构
将胚胎干细胞建系可以使其在体外永久性非分化增殖

体内成瘤
可以用来鉴定ES

1. 将细胞注入到同种或免疫缺陷小鼠的皮下或肾包囊
2. 宿主动物体内形成畸胎瘤（内含多种组织细胞和类似的组织结构，如上皮、神经等）

嵌合体动物
子代的所有组织和器官都包含了来源于两种不同基因背景的细胞，可以鉴定ES

1. 将受试细胞注射到正在发育的胚泡中，形成杂合胚胎
2. 如果受试细胞是亚全能的ES，就可以发育成子代（嵌合体）

四倍体补偿
鉴定ES

1. 将发育到二细胞时期的胚胎用电或化学方法细胞融合，成为四倍体（仅能发育成胎盘）
2. 将ES注入四倍体囊胚，可以发育为完整的个体

4.4 诱导型多潜能干细胞（iPS Cells）

通过多种转录因子将终末分化的体细胞重编程为多潜能干细胞

核移植
将体细胞的细胞核移植到去核卵母细胞

转录因子
常见的四种：
Oct3/4,Sox2,c-Myc,Klf4，四种蛋白质全部一起加才行，可以调控干性基因表达

iPS应用前景

1. 做疾病模型（疾病的分子机制）
2. 用于药物筛选（制药）
3. 做毒性检测（制药）
4. 做类器官