《细胞周期zhongj》PPT课件

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1、细胞周期（循环）09口腔七年制王斌获奖人员左边第一位是LelandHartwell第二位是PaulNurse第三位是TimHunt2001的诺贝尔生理医学奖授予了3位研究细胞周期并取得卓越成就的科学家，他们的工作使我们对细胞增殖及其与癌症的关系有了更深刻的理解，从而为我们找到治愈癌症之路指明方向。但是，他们的工作究竟有多重要，而有那么多的科学家在这一领域中工作，为什么独独是这3位而不是其它人得到这个全世界科学家都梦寐以求的这个荣誉呢？我们就来看看他们到底都做了些什么？一、细胞周期所谓细胞周期（cellcycle）是指连续分裂细胞从一次有丝分裂结束到下一次有丝分裂结束所经历的整个过程。在这

2、个过程中，细胞遗传物质复制并加倍，且在分裂结束时平均分配到两个子细胞中去。细胞周期又可以分为间期（interphase）和有丝分裂期(Mphase)。从一次有丝分裂结束到下一次有丝分裂开始的时期就是间期。这一时期，在光学显微镜下看不到细胞有明显的变化，但此时期的细胞内却正在进行一系列的生化活动，主要的活动围绕制造完全相同的又一套遗传物质展开。这一期以DNA合成为标志，又分为G1期，S期和G2期。而在光学显微镜下可以看到的只是M期，经过分裂期，加倍的染色体和其他细胞组分被平均分配到两个完全一样的子细胞中。换句话，通过分裂，形成了一个新细胞。G1期又称为DNA合成前期，此期DNA的合成还没有开

3、始，但是这一时期中所进行的RNA和蛋白质合成却是DNA复制所必须的，而且，S期中DNA合成的启动也在这一时期受到调控。因此这一时期可以看作为DNA合成的准备时期。S期中，DNA进行合成，同时，染色体形成所必需的组蛋白，非组蛋白等物质也在此期合成。G2期主要合成一些与有丝分裂中新细胞形成所必需的物质，如作为细胞骨架重要成分的微管蛋白等。M期中，细胞染色体形成并发生细胞分裂，新细胞在此期形成。细胞周期示意图事实上早在1841年，时任职于柏林大学的波兰神经内科学家和生物学家罗伯特.里麦克（RobertRemak，1815-1865）就报道了细胞分裂现象，并得出结论，细胞分裂是细胞增殖的方式也是机

4、体生长发育的“根本动力”；更有意义的是，他在此时就已经认为肿瘤组织中细胞的形成机制“几乎与正常动物组织相同”。不过，由于受观察手段得的限制，人们还不可能了解到有丝分裂间期中发生的生化事件，而又由于在显微镜下染色体的变化是如此规律，因此，认为细胞的增殖活动主要发生在形态变化明显的有丝分裂期就不难理解了。直到1953年，Howard和Pelc才发现蚕豆根尖细胞分裂中遗传物质DNA的复制发生于静止期中的一个时期，这一时期与有丝分裂期在时间上存在前后两个间隙。由此，他们第一次明确的提出了细胞周期的概念，并将细胞周期划分为上述的4个时期，其中的S期即是DNA合成的时期。细胞在细胞周期中续惯的经过G1

5、→S→G2→M而完成增殖。1957年，3THdR放射自显影技术引入细胞周期的研究后，证明在动植物细胞中细胞周期存在普遍性，从而使对细胞增殖的研究引入到一个全新的时期，因此，细胞周期概念的提出成为20世纪细胞生物学的一个划时代成就。二、细胞周期调控细胞周期能够严格按照G1→S→G2→M的顺序运转是与相关调控基因的有序表达分不开的。LelandHartwell在20世纪70年代提出了“细胞周期检验点”（cellcyclecheckpoint）概念。这是作用于细胞周期转换过程的关键调控通路，从分子水平看就是一类调控基因及其表达产物对细胞是否以及如何分裂所进行的精细调节。这些基因产物接受两种不同

6、的信号，并作出反应。一类信号是所谓“细胞内在信息”，这类信息反映细胞周期是否按照正确顺序进行，即细胞周期中的下一个时期是否在前一时期结束后才开始，换句话说，只有在完成前期所有的准备工作后，细胞分裂才可以开始，并且所有前期准备工作也只有在严格按部就班的情况下才可以完成。另一类信号称为“细胞外在信息”，是指对细胞分裂与否至为重要的环境信号，只有当细胞所处的环境需要更多细胞时，细胞的分裂才是适的，不和时宜的细胞分裂带来的就是肿瘤，因此细胞必须通过检验点机制识别这些信号，以避免不恰当的进入细胞周期。Hartwell不仅提出了假设，他还通过对突变酵母细胞——在细胞周期研究中成功的引入并构建酵母这一重

7、要的模型也是Hartwell的首创——的研究，证实了此类检验点的存在，其中尤值一提的是他对酵母细胞DNA合成开始前启动点（start）的研究，通过这一研究他进一步提出了细胞分裂基因的概念，即cdc(celldivisioncycle)基因。此后，他与其同事并相继发现一系列此类基因，并进而指出，这些基因的表达受制于细胞中有关蛋白质和酶，通过在恰当的时间和位点出现这些调节蛋白和酶，使cdc基因激活，从而保证细胞周期中的关键件