第14章细胞周期的调控与癌细胞

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细胞周期的调节机制及其与癌症的关系

细胞周期的调节机制及其与癌症的关系

细胞周期的调节机制及其与癌症的关系细胞是构成生命的基本单位,它们通过复制自身和死亡来维持生命活动。

细胞周期就是细胞从一次分裂到下一次分裂所经历的一系列阶段,包括G1期、S期、G2期和M期。

这个过程是由一系列分子和蛋白质的调控来完成的。

在正常情况下,细胞周期调控是非常精细的,出现偏差会导致许多问题,包括癌症的发生。

首先介绍一下细胞周期的四个阶段。

G1期,是细胞周期的第一个阶段,也是细胞生长期。

在这个阶段,细胞增长和代谢活动均处在旺盛时期,并准备进入DNA复制的S期。

如果在这个时刻细胞没有获得开始进入细胞周期的“许可”,或者受到DNA损伤,细胞将停留在这个阶段进行修复。

如果无法修复,细胞将进入凋亡程序。

第二个阶段是S期,是DNA合成期,细胞在这个阶段进行DNA复制,产生两个相同的染色体副本。

第三个阶段是G2期,也被称为细胞前期,细胞在这个阶段继续生长和进行一些必要的准备工作,同时还要确保DNA的准确复制。

最后是M期,也被称为细胞分裂期,将进行细胞核和细胞质分裂,从而产生两个新的细胞。

这些阶段有严格的控制,包括蛋白质的编码和调控,以维持细胞周期的稳定性。

细胞周期的调节是一个复杂的过程,涉及到许多基因和蛋白质,其中最重要的是细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)和细胞周期蛋白(Cyclin)。

CDK和Cyclin之间的复杂相互作用主导了细胞周期的进展。

CDK由一个基础蛋白激酶和一个调控亚基组成。

它在不同阶段与Cyclin结合,如CDK4和CDK6结合cyclinD1、D2或D3形成复合物 G1/S 和 G1。

CDK2结合synthase cyclin 然后形成复合物在S期。

CDK1结合cyclin B,在M期启动细胞分裂。

之前所说的过程必须在分子水平上精细调节,以确保细胞周期正常进行。

许多分子机制可以控制CDK和Cyclin的合成,分解和活性。

比如,Cyclin依赖性蛋白酶不仅可以降解细胞内过剩的Cyclin,还可以切断CDK与Cyclin的复合物。

细胞学作业第十四章 细胞增殖调与癌细胞

细胞学作业第十四章 细胞增殖调与癌细胞

一、简述p34^cdc2/cyclin B蛋白激酶的发现过程。

Tim Hunt 为代表的科学家以海胆卵为材料,对细胞周期调控进行了深入研究。

JR.Evans 等人于1983年报道,在海胆卵细胞中含有两种特殊蛋白,它们的含量随周期过程变化而变化,一般在细胞间期内积累,在细胞分裂期内消失,在下一个周期有重复这一过程,因而它们将其命名为周期蛋白。

随后的研究证明:周期蛋白为诱导蛋白进入M期所必须。

各种生物之间的周期蛋白在功能上有着广泛的互补性。

将海胆cyclin B的mrna引入到非洲爪蟾卵非细胞系中,其翻译产物可诱导该非细胞体系进行多种细胞周期循环。

接下来的一系列实验提示周期蛋白可能参与MPF的功能调节。

二、举例说明CDK在细胞周期中是如何执行调节功能的?细胞周期调控包括正调控、负调控和信号反应。

CDK激酶是正调控因子,它是细胞沿周期运行的引擎蛋白。

以MPF为例阐述:MPF是一种使多种底物磷酸化的蛋白激酶,即CDK1激酶,由p34蛋白和周期蛋白B结合而成。

CDK1激酶活性首先依赖于周期蛋白B含量的积累。

周期蛋白B一般在G1期的晚期开始合成,通过S期,其含量不断增加,达到G2期,其含量达到最大值,CDK1激酶的活性随着周期蛋白B浓度变化而变化。

CDK1激酶的活化还受到激酶与磷酸酶的调节。

活化的CDK1激酶可使更多的CDK1激酶活化。

随着周期蛋白B 含量达到一定程度,CDK1激酶活性开始出现,到G2晚期阶段,CDK1激酶活性达到最大值并一直维持到M期的中期阶段。

活化的CDK1激酶促使分裂期细胞在分裂前期执行下列生化事件:(1)染色质开始浓缩形成有丝分裂染色体;(2)细胞骨架解聚,有丝分裂纺锤体开始组装;(3)高尔基复合体、内质网等细胞器解体,形成小的膜泡。

在有丝分裂的后期,活化的后期促进因子APC主要介导两类蛋白降解:后期抑制因子和有死分裂周期蛋白。

前者维持姐妹染色单体粘连,抑制后期启动;后者的降解意味着CDK1激酶失去活性,有死分裂即将结束,即染色体开始去凝集,核膜重建。

细胞周期的调控与癌症

细胞周期的调控与癌症

细胞周期的调控与癌症细胞是生命的基本单位,它能够进行自我复制和分裂,让生命得以延续。

这个过程中,细胞必须经过一个复杂的周期发生特定的生物学事件才能完成分裂。

细胞周期的调控是一个精细的过程,如果发生失控,就有可能导致癌症的发生和发展。

本文将讨论细胞周期的调控和癌症的关系。

细胞周期的阶段细胞周期是指细胞从一开始复制其遗传物质(DNA),到最终产生两个新的细胞的整个过程。

细胞周期可以分为四个不同的阶段:G1期、S期、G2期和M期。

G1期是指细胞从分裂后到DNA复制开始之间的时间段。

在这个阶段,细胞会进行基因表达和生长等活动。

S期是指DNA复制的阶段,即细胞合成和复制DNA,确保未来的两个细胞会有完全相同的遗传物质。

细胞开始S期的时候,DNA是双股螺旋的形式,然后DNA解开,酶开始合成新的DNA 链。

G2期是DNA复制结束到M期开始之间的时间段,这个阶段与G1期相似,是为了确保细胞内部环境不断优化,为准备分裂做出准备。

M期是有两个相对彼此的分期组成的细胞分裂阶段,包括有丝分裂和减数分裂两种方式。

在有丝分裂中,细胞的染色体会按照特定顺序被蛋白质聚合物纺锤体摆放并分离,然后细胞在中央形成一个缩小的区域(称为中心粒),经过两个相对相同的细胞核分裂后形成两个新细胞。

细胞周期的调控细胞周期的控制是由多种分子机制协同作用而实现的。

细胞内部有许多分子参与这个过程,包括蛋白酶、激酶、启动子和转录因子等。

细胞周期的控制主要是通过控制细胞进入下一个周期和避免出现DNA损伤或错误的复制来实现的。

这个过程中,特定的蛋白质会被活化或者抑制,以便细胞转换为不同的生长阶段。

例如,蛋白酶为细胞周期的控制提供了重要的帮助。

蛋白酶可以将蛋白质分解成其组成部分,使细胞能够更轻松地调节信号通路和代谢通路。

同时,激酶和酶类活性调理是细胞周期中不可或缺的部分。

它们帮助细胞控制下一个阶段的开始和结束,并启动细胞复制活动。

细胞周期和癌症癌症是一组疾病,其中细胞无法执行正常的生理机制,失去了对细胞周期的严格调整和控制。

细胞周期调控和癌症治疗的研究

细胞周期调控和癌症治疗的研究

细胞周期调控和癌症治疗的研究癌症是细胞周期失控的结果,而癌症治疗的目标则是通过干预细胞周期来抑制癌症细胞的生长和转移。

因此,细胞周期调控在癌症治疗的研究中扮演着至关重要的角色。

细胞周期分为四个阶段:G1、S、G2和M期。

在这些阶段中,细胞需要完成一系列复杂而有序的活动,例如DNA复制、有丝分裂等等。

这些活动需要多个相关的蛋白质和酶来调节细胞周期的进程。

其中,细胞周期素(Cyclin)和Cyclin依赖性激酶(CDK)是调控细胞周期的主要分子机制。

Cyclin是一种调节CDK活性、促进细胞进入下一周期的蛋白质,CDK则负责催化相关底物的磷酸化反应。

这样CDK与特定的Cyclin结合,形成的复合物一起形成一个激酶系统来推动细胞周期的进程。

干扰细胞周期调控的方法有许多,例如降低Cyclin或抑制CDK。

最常见的治疗方法是使用细胞周期特异性的化学物质,如细胞毒药物、激素类药物和靶向药物。

这些药物具有选择性杀死快速分裂的癌细胞,对正常细胞影响较小。

但是,其治疗效果还相对有限,常伴随着副作用和耐药性问题。

因此,研究人员正在积极寻找更有效的治疗方法。

最近的研究发现,一些非编码RNA分子也可以作为细胞周期调控的调节因子。

这些RNA分子包括微小RNA(miRNA)、长链非编码RNA(lncRNA)等。

miRNA是一类短小的RNA,通过与mRNA结合,抑制或降解mRNA。

lncRNA则是一类长度较长的RNA分子,能作为某些转录因子的共活化或共抑制因子,参与多种生物学过程的调节。

近年来,研究人员发现miRNA和lncRNA在细胞周期中发挥着重要的作用。

例如,在G1期中,miRNA-15和miRNA-16可以抑制Cyclin E的表达,从而阻止细胞进入S期。

在M期,lncRNA-Cdc20也可以直接作用于CDK1,调节细胞有丝分裂进程。

这些RNA分子的发现为癌症治疗提供了新的思路,有望为治疗提供更多选择。

此外,虽然化疗一直被认为对于快速分裂的癌细胞具有很好的杀伤效果,但是一些研究表明,化疗可能会引起癌细胞进入G0期,使得它们暂时停止分裂并在后续周期重新开始生长。

细胞周期与癌症细胞发生的关系分析

细胞周期与癌症细胞发生的关系分析

细胞周期与癌症细胞发生的关系分析细胞周期与癌症细胞的发生关系分析癌症是一种困扰人类健康的疾病,许多人为之恐慌。

癌症细胞的发生与细胞周期的失调有着千丝万缕的联系。

因此,我们必须深入研究细胞周期与癌症细胞的关系,以便更好地了解癌症并加强对其的控制。

1. 细胞周期的基本概念细胞周期是指细胞在生命过程中经历的一系列事件,包括G1期(细胞增殖早期)、S期(DNA合成期)、G2期(细胞增殖晚期)和M期(有丝分裂期)。

细胞周期的控制是由多个基因和信号途径共同参与的。

2. 癌症细胞与细胞周期的异常细胞生长、分裂、分化和程序性死亡是由多个基因和信号途径共同调控的。

在正常情况下,细胞在一定时间内经历G1期、S期和G2期等周期,然后进入M期进行有丝分裂。

当细胞受到DNA损伤等诱发因素的影响时,在细胞周期的关键关口会停滞,以便修复损伤。

如果损伤无法修复,那么细胞程序性死亡。

而在癌症细胞中,其基因和信号途径的调控存在异常。

一方面,癌细胞失去了正常细胞周期调控的机制和对DNA损伤的敏感性,导致它们不断增殖、不受控制的扩散和侵袭。

另一方面,一些癌症细胞失去了程序性死亡的能力,使它们能够在生理上不稳定的环境中存活。

3. 细胞周期调控与肿瘤形成癌症细胞的形成往往涉及到多个调控通路和基因异常,其中很多与细胞周期有关。

举例来说,肿瘤抑制基因p53的失活是造成癌症的一个重要原因。

p53基因在DNA损伤时引导细胞程序性死亡的过程,并在细胞准备进入S期时抑制了不成熟的细胞进入细胞周期,以维持细胞健康和稳定。

在许多肿瘤细胞中,p53基因的突变或功能失调导致了细胞增殖能力的失控和细胞逃脱程序性死亡。

另一例是癌症细胞可以通过过度表达蛋白激酶或激酶受体等方式对信号途径进行操纵,进而导致细胞周期混乱和肿瘤形成。

肿瘤细胞往往会过度表达促细胞周期进程激酶(CDKs和cyclins等)的基因,使细胞不断进入增殖状态,而缺乏正常的调节和控制。

4. 未来展望对于如何有效控制癌症的发展,细胞周期的研究仍在进行中。

细胞周期调控与癌症的关系研究

细胞周期调控与癌症的关系研究

细胞周期调控与癌症的关系研究细胞是生命的基本单位,而细胞的生长、分裂和死亡是一个动态、复杂的过程,这个过程被称为细胞周期。

细胞周期分为G1期、S期、G2期和M期四个阶段,每个阶段的发生都需要特定的分子机制控制。

这些控制机制是细胞循环的保障,但是当这些机制出现故障,就可能导致细胞失控,甚至发展成癌症。

因此,研究细胞周期调控与癌症的关系对于癌症的诊断和治疗具有重要意义。

G1期是细胞周期的最初阶段,又称为“生长期”,在这个时期细胞合成蛋白质和细胞器,并进行生长和修复。

但是,当细胞受到一系列信号刺激(如生长因子)或遭受DNA损伤时,G1期也被称为“点”阶段:它是细胞周期的决定性阶段,决定着细胞是否进入下一个S期。

这种特定的机制叫做G1检查点,能够检测细胞是否适合进行DNA复制和细胞分裂。

如果细胞没受到DNA损伤且充满必要的生长因子刺激,那么G1检查点就可以被越过。

S期是DNA复制的过程。

在这个时期,细胞合成新的DNA来复制基因组。

整个核酸分子的复制和复制后的两段DNA空间排列的准确性是紧密的相互联系。

这个过程由许多酶和蛋白质控制、催化和修复。

DNA的复制一旦启动,细胞将无法停止它的进程。

G2期是在S期之后,还原细胞的寿命又被称为亚微米细胞注入阶段。

在这个时间点,细胞准备进入细胞分裂的关键性阶段——M期。

G2检查点是细胞周期较为灵敏的关键点,如果细胞在这个关键点受到DNA损伤或者长,就会受到子宫的DNA损失和损害(例如误差对双链过小,会影响复制完整性)。

M期是细胞分裂的过程,又被称为“有丝分裂”,包括5个子阶段:前期、分裂、早期、中期和晚期。

细胞在M期由于复制和配对的染色体形成大量组蛋白质总体致密,至此进入细胞分裂。

在细胞分裂过程中,可以通过染色体的普查或但是,细胞周期调控与癌症的关系并不像单纯的控制细胞周期那样简单。

癌症是一种基因突变导致的疾病,其中大多数情况下突变程序现象发生在细胞周期调控相关的基因上,或是调控因子致瘤基因的过程上。

细胞周期调控异常与癌症关联性探讨

细胞周期调控异常与癌症关联性探讨

细胞周期调控异常与癌症关联性探讨细胞周期调控异常是癌症发生发展过程中的重要因素之一。

正常的细胞周期是一个精密的过程,它包括四个不同的阶段:G1、S、G2和M期。

在这个过程中,细胞经历了DNA复制、分裂和细胞分化等关键事件。

然而,当细胞周期调控机制发生异常时,细胞的生长调控失控,导致癌症细胞的不受控制增殖和分化。

细胞周期调控异常可以由多种因素引起,包括突变、基因缺陷和环境因素等。

重要的是指出癌症发生发展的多个步骤都与细胞周期调控异常密切相关。

例如,有些癌症患者可能出现细胞周期停滞或异常减速的情况,导致细胞无法继续分裂或不足以完成关键的细胞命运决定事件。

另一方面,其他类型的癌症则可能出现细胞周期加速,导致细胞过早地进入细胞分裂阶段,从而促进癌细胞的快速增殖。

细胞周期调控异常与癌症的关联可以从多个角度解释。

一个重要的角度是肿瘤抑制基因和促癌基因的功能失调。

肿瘤抑制基因是一类能够抑制或限制细胞生长的基因,如TP53和RB1等。

而促癌基因则是一类能够促进细胞生长和增殖的基因,如MYC和RAS等。

在正常情况下,这些基因之间的相互作用能够维持细胞周期的平衡和稳定。

然而,当肿瘤抑制基因发生突变或功能失调时,细胞无法受到合适的抑制,导致细胞周期调控的失常和癌细胞的异常增殖。

另一个与细胞周期调控异常相关的机制是DNA损伤修复和检查点控制系统。

DNA损伤是导致癌症发生的重要因素之一,因为它可以导致基因突变和基因组不稳定性。

在正常情况下,细胞具有DNA损伤修复系统和检查点控制系统来维持基因组的完整性。

然而,当这些修复和检查点系统发生缺陷时,细胞无法及时修复DNA损伤,导致细胞周期调控的异常和癌细胞的发展。

此外,细胞周期调控异常还与肿瘤微环境的改变相关。

肿瘤微环境是指肿瘤细胞周围的非细胞成分,如细胞外基质、血管和免疫细胞等。

在正常情况下,肿瘤微环境可以通过与癌细胞的相互作用来抑制它们的生长和扩散。

然而,当细胞周期调控异常时,癌细胞可能激活细胞间信号传导通路,并改变微环境的化学成分和结构,从而为癌细胞的生长和扩散提供有利条件。

细胞周期和癌症的关系

细胞周期和癌症的关系

细胞周期和癌症的关系细胞是生命体的基本单位,所有的生物体都是由一个或者多个细胞组成。

细胞周期是细胞生命周期的简称,指的是一个细胞从分裂开始,到下一个细胞分裂的过程。

细胞周期可以分为4个阶段,包括G1期、S期、G2期和M期。

G1期是细胞生长和代谢的时间,S期是DNA复制的时间,G2期是细胞生长和准备分裂的时间,M期是细胞分裂的时间。

在正常的细胞周期中,细胞会按照一定的规律生长、分裂和死亡。

细胞周期的调控受到许多信号调控因子和细胞周期蛋白的调节。

然而,在许多癌症细胞中,细胞周期的调控失去了平衡,导致了异常的细胞生长、分裂和存活。

因此,深入研究细胞周期与癌症的关系,对预防和治疗癌症有着重要的意义。

1. G1期的重要性在细胞周期中,G1期是起始阶段,也是决定细胞是否继续进入细胞周期的关键阶段。

在该阶段,细胞将接受细胞生长和代谢的调控。

如果一个细胞不能通过G1检查点,那么它将停留在G0期,停止增殖,或者进入细胞凋亡途径。

然而,当细胞的DNA受到损伤时,也会通过细胞周期中的检查点来停止细胞分裂。

如果DNA无法被修复,细胞将进入凋亡途径。

但是,在许多癌症细胞中,G1检查点失去了作用,导致DNA受到损伤的细胞仍然能够继续分裂。

这导致了细胞不受控制地分裂和生长,并形成了肿瘤。

2. S期的DNA复制S期是DNA复制的时间,也是细胞周期中一个重要的阶段。

在正常的情况下,细胞将复制完所有的DNA,并且保证没有任何错误。

然而,在癌症细胞中,DNA复制过程中可能会出现错误,导致细胞的基因组发生突变。

这些突变可能导致细胞的分裂和生长异常,最终导致肿瘤形成。

另外,当细胞遭受较大的DNA损伤时,它们也会通过检查点来停止DNA复制。

如果DNA不能被修复,细胞将停留在S期和G2期之间,停止细胞分裂。

3. G2期和M期在G2期和M期,细胞准备进行细胞分裂。

在正常的情况下,细胞将进行准确的有丝分裂和细胞质分裂,最终形成两个相同的细胞。

然而,在癌症细胞中,细胞的分裂往往过于快速和不受控制,导致细胞不能正确地进行分裂。

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第十四章2012细胞周期的调控与癌细胞第一节细胞增殖的调控一、MPF的发现及其作用(P421,299)MPF(maturation-promoting factor)——促成熟因子细胞促分裂因子(mitosis-promoting factor)M期促进因子(M phase-promoting factor)染色体超前凝集现象(premature chromosome condensation,PCC)——M期细胞与间期细胞的融合实验,导致染色体不同程度的凝集。

G1期细胞与M期细胞融合G1期PCC呈细单线状S期细胞与M期细胞融合S期PCC呈粉末状G2期细胞与M期细胞融合G2期PCC呈双线染色体状(P424)1988年,从非洲爪蟾中实验分离MPF,并证明主要成分为p32和p45两种蛋白,二者相互结合后,表现出蛋白激酶活性,可以使多种蛋白质底物磷酸化。

二、p34cdc2激酶的发现及其与MPF的关系(P424,301)1、cdc基因(cell division cycle)的发现:L.Hartwell,P. Nurse;酵母温度敏感突变株2、cdc基因的表达产物p34cdc2 ,本身不具有蛋白激酶活性,当与p56cdc13结合后,可以使得多种蛋白底物磷酸化,又称p34cdc2激酶;3、p34cdc2与MPF的关系(P424)免疫实验和序列分析证明:p34cdc2与p32为同源蛋白4、细胞周期蛋白(cyclin)与MPF(P425)1983年,Tim Hunt在海胆中发现两种细胞周期蛋白(cyclin A,B),广泛分布于各种真核生物中,含量随细胞周期而变化,间期积累,分裂期消失。

序列分析表明,周期蛋白B与p45是同源物。

MPF由2个亚单位:——Cdc2蛋白(催化亚单位)和周期蛋白B(调节亚单位)组成,二者结合具有蛋白激酶活性。

The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2001"for their discoveries of key regulators of the cell cycle"三、周期蛋白(cyclin)(P425,302)1、分类:发现众多周期蛋白,表达时期不同,功能多样:G1期周期蛋白:只在G1期表达,调节G1/S,存在时间较短;M期周期蛋白:间期表达和积累,调节M,存在时间较长。

2、周期蛋白分子结构(1)均含有一段保守的氨基酸序列——周期蛋白框(cyclin box), 约100氨基酸残基,介导周期蛋白和周期蛋白依赖性蛋白激酶(CDK激酶)结合;(2)M期周期蛋白分子近N端含有一段由9个氨基酸残基组成的破坏框(destruction box)RXXLGXIXN参与由泛素介导的周期蛋白的降解。

(3)G1期周期蛋白分子不含破坏框,但C端含有PEST序列,与该类蛋白的更新有关。

3、cyclin在细胞周期中的变化(P426)不同的周期蛋白在细胞周期中表达的时期不同,且与不同的CDK结合,调节不同的CDK激酶活性。

四、CDK和CDK抑制因子(p427,303)1、定义CDK激酶(cyclin-dependent kinase)——细胞中的该类蛋白与周期蛋白结合(作为调节亚单位),表现出蛋白激酶活性;不同的CDK激酶结合不同的周期蛋白,执行不同的调节功能。

2、CDK激酶分子结构(P428)具有类似的CDK激酶结构域(CDK kinase domain),该域中的PSTAIRE序列非常保守,可结合周期蛋白;存在被磷酸化修饰的位点,对酶活性起到调节作用。

五、细胞周期运转调控(P429,304)CDK激酶对细胞周期起核心调控作用;不同的CDK激酶在细胞的不同时期表现出活性,从而对细胞周期的不同时期进行调节。

(一)G2/M期转化和CDK1激酶的调节1、CDK1激酶的周期性MPF=CDK1 or p34cdc2+周期蛋白Bp34cdc2——含量稳定;周期蛋白B——含量周期性变化;CDK1激酶活性依赖于周期蛋白B的积累2、CDK1激酶的功能(P430)催化某些蛋白质特异位点的丝氨酸/苏氨酸残基,改变其结构和启动其功能,实现调控细胞周期的目的。

如:组蛋白H1 磷酸化→促进染色体凝集核纤层蛋白磷酸化→促使核纤层解聚核仁蛋白磷酸化→促使核仁解体见P430 表14-23、CDK激酶活性的调节因素周期蛋白和CDK激酶的结合(先决条件)↓Wee1/Mik1激酶和CAK(CDK激活激酶)催化CDK的Thr14、Tyr15和Thr161磷酸化↓磷酸酶Cdc25催化Thr14、Tyr15去磷酸化↓CDK表现出激酶活性(二)M期周期蛋白与细胞分裂中期向后期转换(P431,306)分裂中期,M期周期蛋白A和B迅速降解,CDK1激酶活性丧失。

被CDK1激酶磷酸化的蛋白质去磷酸化,细胞从M期向后期转化。

周期蛋白A和B的降解依赖于泛素化途径,分子结构中的破坏框起到重要调节作用后期促进复合物(APC)(P432)组分在分裂间期中表达,多种组分,但只在M期才表现出活性,可能受到CDK激酶活性的调节。

APC活性受到多种因素的综合调节。

如Cdc20的正调控和纺锤体装配检验点的检控。

(三)G1/S期转化与G1期周期蛋白依赖性CDK(自学)(四)S/G2/M期转换与DNA复制检验点(自学)“为什么有丝分裂中DNA只能复制一次?”——DNA复制执照因子学说细胞质中的Mcm蛋白(minichromosome maintenance protein)等因子,在M期核膜破裂时,与染色质结合,使之获得DNA复制必需的执照;进入S期后,随着DNA复制,“执照”信号不断消失,在G2期,细胞核不再含有该信号,DNA复制结束并不再起始。

只能等到下一个M期才能重新获得“执照”。

六、其他因素在细胞周期调控中的作用(p437,310)1、原癌基因和抑癌基因均是细胞生命活动所必需的基因,产物对细胞增殖和分化起着重要的调控作用;原癌基因非正常表达,可导致细胞转化,增殖过程异常,甚至癌变;抑癌基因表达产物对细胞增殖起负性调节作用。

2、外界因素:辐射、化学物质、病毒、温度、pH变化等。

本节完第十四章第二节2012癌细胞肿瘤(tumor)在致瘤因素作用下,细胞在基因水平上失去对其生长的正常调控,导致异常增生,形成肿块。

? 良性肿瘤:生长缓慢,与周围组织边界明显。

? 恶性肿瘤:癌症(cancer),生长快、具有迁移性。

? 据2001年卫生事业发展情况统计公报,恶性肿瘤为城市地区居民死因第一位。

? 肿瘤组织由实质和间质两部分构成,实质是肿瘤细胞,间质由结缔组织和血管组成。

癌的类群1、癌——组织的外表面和内表面生长的癌如肺癌、乳腺癌、结肠癌2、瘤——中胚层形成的组织中形成的癌如骨、软骨、脂肪、结缔组织、肌组织3、淋巴瘤和白血病——淋巴和血液里面产生的癌。

白血病主要是幼稚血细胞大量增殖并侵犯正常组织。

一、癌细胞的基本特征(一)细胞生长和分裂失去控制不产生凋亡反应,细胞永生,核质比例增大(1:1),分裂快速;(二)具有侵润性和扩散性细胞间粘着性下降,侵润周围健康组织,或者通过血液和淋巴循环在其他部位粘着和增殖。

(三)细胞间相互作用改变水解基底膜成分,间隙连接消失,异常表达膜受体蛋白,粘着别处细胞,逃避免疫监督(四)蛋白表达谱系或蛋白活性改变往往出现胚胎细胞中表达的蛋白,具有较高的端粒酶活性,某些恶性增殖、扩散相关的蛋白;mRNA转录谱系的改变不同种类的癌细胞,mRNA转录谱系存在差异存在广泛的异质性(五)体外培养的恶性转化细胞的特征永生、可以悬浮培养、失去接触抑制,分裂期细胞增多。

染色体异常癌细胞染色体常常出现染色体的缺失和增加,即非整倍性(aneuploidy),并且不会因此而进入凋亡。

自分泌激活能够分泌刺激自身增殖的生长因子促进自身分裂,培养中往往可以无血清生长。

二、癌基因与抑癌基因(一)原癌基因和癌基因1、原癌基因(proto-oncogene)的发现在劳氏肉瘤病毒中发现一个Src基因,可以导致被感染的鸡体内产生肿瘤。

在鸡体细胞基因组内也发现一个与病毒Src同源性很高的基因片段,不具有致癌能力,称为细胞癌基因(cellular oncogene)或者原癌基因(proto-ongogene)。

随着多种病毒癌基因(v-oncogene)的发现,在真核细胞中陆续发现100多种原癌基因。

2、原癌基因proto-oncogene:A normal cellular gene that encodes a protein usually in involved in regulation of cell growth or differentiation and that can be mutated into a cancer-promoting oncogene, either by changing the protein-coding segment or by altering its expression.from《Molecular Cell Biology (5th Edition)》2、癌基因(oncogene)A gene whose product is involved either in thansforming cells in culture or in inducing cancer in animals. Most oncogenes are mutant forms of normal genes (proto-oncogenes) that encode proteins involved in the control of cell growth or division.from《Molecular Cell Biology (5th Edition)》3、原癌基因向癌基因的转化——原癌基因的激活①点突变激活——原癌基因的编码区发生突变,从而使产物的性质和活性发生变化;②强启动子插入激活——改变了结构基因表达方式和表达的量;③染色体易位和重排——使本不在一起的基因序列同原癌基因串连,可能合成新的蛋白质或者融合蛋白,改变了基因的自然活性;④原癌基因扩增——拷贝数大量增加,转录水平大大提高。

(二)抑癌基因正常细胞增殖过程中的负调控因子,它编码的蛋白质抑制细胞生长和阻止细胞癌变。

如果突变,细胞由于丧失增殖的负调控而过度增殖。

癌基因是细胞分裂、肿瘤发生的“加速器”——油门抑癌基因是细胞生长和恶化的“制动器”——刹车p53基因是是迄今发现与人类肿瘤相关性最高的基因。

该基因编码一种分子质量为53kDa的磷酸化蛋白质,命名为P53。

p53基因——基因组的卫士p53蛋白——相对分子量53X103的多肽;缺失导致Li-Fraumeni综合征;p53基因的消除是许多肿瘤细胞转向完全恶化过程中一个重要步骤;p53基因的功能:激活一些分裂相关基因如p21;指导遗传损伤的细胞进入凋亡;p53基因和癌症放射化学治疗中的作用。

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