細胞生物学 - 細胞分化マインドマップ

これは、細胞分化の基本概念を含む、細胞生物学 - 細胞分化に関するマインドマップです。細胞分化の分子基盤、細胞分化に影響を与える因子など

2023-12-02 16:28:06 に編集されました

細胞分化

1. 細胞分化の基本概念

単一の受精卵から生成される細胞には、形態学的構造、生化学的組成、および安定性の違いが形成されるプロセスにおいて明らかな違いがあります。

1. 細胞核の全能性：全能性→多分化能→単能性

2. 細胞決定と細胞分化: 細胞決定は細胞分化に先行し、分化の方向を制御します。

3. 細胞分化の安定性が高い：通常の生理学的条件下で特定の安定型に分化した細胞は、一般に未分化状態や他の種類の分化細胞に戻すことはできません。

4. 細胞分化の可塑性: 分化した C は、特殊な条件下で脱分化または分化転換状態に戻ります (細胞の再プログラミング、手動操作)。

5. 細胞分化の時空間的性質

2. 細胞分化の分子基盤

1. ゲノム活性パターン: 遺伝子の選択的発現、異なる C または同じ C の異なる発生段階でのゲノム DNA の差次的発現

贅沢遺伝子：特定のタイプCで特定の機能を果たすタンパク質をコードする遺伝子

ハウスキーピング遺伝子: あらゆる種類の細胞で発現され、C細胞の生存と増殖を維持するために必要なタンパク質をコードする遺伝子

2. 行列式と継承方法

母性効果遺伝子産物の極分布（卵形成中に発現され、産物は卵内に残り、受精後の母性因子を介して胚の発育に影響を与える）

胚細胞分裂時の細胞質の不均一な分布（C核遺伝子の発現を制御し、細胞の初期分化をある程度制御）

3. 選択的発現の転写制御

① 遺伝子の時間的発現：特定の遺伝子の発現は厳密に一定の時間系列で起こる（時間特異性）

②組織・細胞特異的な遺伝子発現：遺伝子は個体の異なる組織や器官で発現する（遺伝子発現の空間特異性）

③分化時の遺伝子発現制御の複雑さ

(a) 細胞系統：動物の受精卵が最初に割られた後の割球は、個体発生の過程で細胞分裂を通じて多数の多世代の成体細胞を生成します。前駆細胞と分化した細胞の間の連続的な系統関係が細胞系統となります。

(b) 細胞系譜の転写レベルの制御

発現された 1 つの転写因子は複数の遺伝子の発現を同時に制御します

組み合わせ制御、転写開始は複数の遺伝子制御タンパク質の組み合わせによって制御される

④転写レベルでの染色体成分の化学的修飾

(a) DNAメチル化：シトシン → 5-メチルシトシン

(b) ヒストンの共有結合による化学修飾

エピジェネティクス: クロマチン上のこれらの因子またはマークは細胞分裂中に受け継がれ、共同して細胞の表現型を決定します。

4. ノンコーディングRNA

小さなノンコーディングRNA、長いノンコーディングRNA

3. 細胞分化に影響を与える要因

1. 細胞間相互作用の影響

胚誘導：胚発生の過程で、一部の細胞が隣接する細胞に影響を与え、細胞（組織）→応答性細胞（組織）への分化を決定します。

2. ホルモンによる細胞分化の制御

①ステロイドホルモンは細胞質内の特定の受容体に結合し、DNA調節部位に直接結合します。

② ポリペプチドホルモンは細胞膜上の受容体に結合し、シグナル伝達を通じて転写に影響を与えます。

3. 細胞分化に対する環境の影響

物理的要因、化学的要因、生物学的要因