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細胞分化潛能知識總結
細胞的正常分化能抑制細胞癌變,細胞癌變是細胞的畸形分化,癌變后會導致該細胞無限制地分裂下去,從而形成腫瘤而危害人體健康.
一、全能性、多能性和單能性
受精卵能夠分化出各種細胞、組織,形成一個完整的個體,所以把受精卵的分化潛能稱為全能性。隨著分化發(fā)育的進程,細胞逐漸喪失其分化潛能。從全能性到多能性,再到單能性,最后失去分化潛能成為成熟定型的細胞。
植物的枝、葉、根都有可能長成一株完整的植株,細胞培養(yǎng)的結果也證明即使高度分化的植物細胞也可以培養(yǎng)成一個完整的植株,因此可以說絕多數(shù)植物細胞具有全能性。
成熟動物細胞顯然不具備全能性。其原因并非在細胞核而在細胞質,如大量的核移殖實驗證實,分化細胞的核仍保留完整的基因組DNA。我國發(fā)育生物學家童第周1978年成功地將黑斑蛙成熟的細胞核移入去核的受精卵細胞內,培育出了蝌蚪。60年代的爪蟾和80年代小鼠的核移殖,90年代末多利羊的誕生都證明了分化細胞具有完整的基因組DNA。
在人的一生中,皮膚、小腸和血液等組織需要不斷地更新,這個任務是由干細胞完成的。干細胞是一類具有分裂和分化能力的細胞,多能干細胞可以分化出多種類型的細胞,但它不可能分化出足以構成完整個體的所有細胞,所以多能干細胞的分化潛能稱為多能性(pluripotent)。單能干細胞來源于多能干細胞,具有向特定細胞系分化的能力,也稱為祖細胞(progenitor)。
二、干細胞的特點
干細胞具有以下生物學特點:①終生保持未分化或低分化特征;②在機體的中的數(shù)目、位置相對恒定;③具有自我更新能力;④能無限制的分裂增殖;⑤具有多向分化潛能,能分化成不同類型的組織細胞,造血干細胞、骨髓間充質干細胞、神經(jīng)干細胞等成體干細胞具有一定的跨系、甚至跨胚層分化的潛能;⑥分裂的慢周期性,絕大多數(shù)干細胞處于G0期;⑦通過兩種方式分裂,對稱分裂和不對稱分裂前者形成兩個相同的干細胞,后者形成一個干細胞和一個祖細胞。
根據(jù)干細胞的分化能力,可以分為全能干細胞、多能干細胞和單能干細胞。全能干細胞可以分化為機體內的任何一種細胞,直至形成一個復雜的有機體。多能干細胞可以分化為多種類型的細胞,如造血干細胞可以分化為12種血細胞。
有些文獻中將分化潛能更廣的細胞叫做多潛能干細胞(pluripotent stem cell),如骨髓間充質干細胞,而把向某一組織類型細胞分化的干細胞叫做多能干細胞(multipotent stem cell),如前面提到的造血干細胞。單能干細胞只能分化為一種類型的細胞,而且自我更新能力有限。
總結:在細胞分化中,細胞核起決定作用。一般認為細胞核內含有該種生物的全套遺傳信息。在條件具備時,它可使所在細胞發(fā)育分化為由各種類型細胞所組成的完整個體。
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