第12章 细胞周期及其调控 M PHASE mitosis (nuclear division) cytokinesis G>PHASE (cytoplasmic M division) G INTERPHASE S PHASE GPHASE (DNA replication) Figure 17-4 Molecular Biology of the Cell(Garland Science 2008)
第12章 细胞周期及其调控 Figure 17-4 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
本章主要内容 ·细胞周期 -概述 一不同时相及其主要事件 一细胞周期同步化 一特殊的细胞周期 。 细胞分裂 一有丝分裂 -减数分裂 细胞周期调控 一MPF、P34激酶及其作用 一周期蛋白、CDK及CDK抑制因子 一细胞周期运转调控
本章主要内容 • 细胞周期 – 概述 – 不同时相及其主要事件 – 细胞周期同步化 – 特殊的细胞周期 • 细胞分裂 – 有丝分裂 – 减数分裂 细胞周期调控 — MPF、P34激酶及其作用 —周期蛋白、CDK及CDK抑制因子 —细胞周期运转调控
第一节细胞周期 ·Cell proliferation Original cell Daughter ·Cell division cells Stages of the cell cycle Cell cycle M=mitosis S =DNA synthesis M G=gap 细胞从第一次有丝分裂 G2 G1 结束到下一次有丝分 裂完成所经历的一个 有序过程。 http://barleyworld.org/sites/default/files/figure-03-23.jpg
第一节 细胞周期 • Cell proliferation • Cell division • Cell cycle 细胞从第一次有丝分裂 结束到下一次有丝分 裂完成所经历的一个 有序过程。 http://barleyworld.org/sites/default/files/figure-03-23.jpg
细胞周期概述 ·标准的细胞周期 -G1期、S期、G2期和 M期 ·细胞周期中3个根本问 题 间期 -分裂前DNA精确复制 分裂期 - 完整复制DNA如何准 确分配到两个子细胞 质分 核分裂 M G2 一物质准备与细胞分裂是 如何调控的
一、细胞周期概述 • 标准的细胞周期 – G1 期、S 期、G2 期和 M 期 • 细胞周期中3 个根本问 题 – 分裂前 DNA 精确复制 – 完整复制DNA 如何准 确分配到两个子细胞 – 物质准备与细胞分裂是 如何调控的
细胞社会中的3类细胞群体 ·周期中细胞 M (cycling cell) ·G,期细胞 (静止期细胞， quiescent cell) 终末分化细胞 (terminally differentiated cell) http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d0/Cell_Cycle_2.svg/ 2000px-Cell Cycle_2.svg.png
细胞社会中的3 类细胞群体 • 周期中细 胞 （cycling cell） • G0 期细胞 （静止期 细胞， quiescent cell） • 终末分化细胞 （terminally differentiated cell） http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d0/Cell_Cycle_2.svg/ 2000px-Cell_Cycle_2.svg.png
二、细胞周期中各不同时相及其主要事件 G1期：合成细胞生长所需的 蛋白质、糖类、脂质等 限制点/起始点 。 Go S期：合成DNA 。 G2期：检查DNA是否完成 G 复制，细胞是否已生长到合 细胞核重建 适大小，环境因素是否利于 与细胞生长 CDK 细胞分裂等 ·M期：细胞分裂 基因组复制 G2 整个细胞周期运行所需要的 分子引擎一细胞周期依赖 中后期转化 与染色体分离 的蛋白激酶复合物(CDK) 纺锤体组装 已知有十多种，在不同时期 G2期检控点 起作用
二、细胞周期中各不同时相及其主要事件 • G1期：合成细胞生长所需的 蛋白质、糖类、脂质等 • S期：合成DNA • G2期：检查DNA 是否完成 复制，细胞是否已生长到合 适大小，环境因素是否利于 细胞分裂等 • M期：细胞分裂 • 整个细胞周期运行所需要的 分子引擎——细胞周期依赖 的蛋白激酶复合物（CDK） • 已知有十多种，在不同时期 起作用
检验点 check point 。1 检验点是作用于细胞 Are all chromosomes Is all DNA replicated? attached to the spindle? 周期转换时序的调控 Is environment favorable? METAPHASE-TO-ANAPHASE TRANSITION 信号通路 G2/M CHECKPOINT TRIGGER ANAPHASE AND ENTER MITOSIS PROCEED TO CYTOKINESIS GS检验点：在酵母中 称start,点，在哺乳动物 G2 CONTROLLER 中称R点 S期检验点 G; - G2M检验点 ENTER CELL CYCLE AND PROCEED TO S PHASE -M中-后期检验点 START CHECKPOINT Is environment favorable? Figure 17-14 Molecular Biology of the Cell(Garland Science 2008)
检验点 check point • 检验点是作用于细胞 周期转换时序的调控 信号通路 – G1 /S检验点：在酵母中 称start点，在哺乳动物 中称R点 – S期检验点 – G2 /M检验点 – M中-后期检验点 Figure 17-14 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Different cell cycle length mitosis cytokinesis metaphase-to-anaphase transition 一般， interphase prophase prometaphase metaphase anaphase telophase 同种细 胞细胞 M PHASE 周期时 INTERPHASE 间长短 DNA replication 相近或 Cell Type Cell-Cycle Times 相同， Early frog embryo cells 30 minutes 而不同 Yeast cells 1.5-3 hours Intestinal epithelial cells -12 hours 种类细 Mammalian fibroblasts in culture -20 hours 胞间相 Human liver cells -1 year 差很大
Different cell cycle length 一般， 同种细 胞细胞 周期时 间长短 相近或 相同， 而不同 种类细 胞间相 差很大
细胞周期时间测定 标记有丝分裂百分率法 (percentage labeled mitosis,PLM) 100 一对测定细胞进行脉冲标 80 记、定时取材、利用放 射自显影技术显示标记 40 细胞，通过统计标记有 20 丝分裂细胞百分数的办 法来测定细胞周期 10 15 20 25 30 Hours after 3H-thymidine addition -放射标记物为H标记的 TdR
细胞周期时间测定 • 标记有丝分裂百分率法 （percentage labeled mitosis，PLM） – 对测定细胞进行脉冲标 记、定时取材、利用放 射自显影技术显示标记 细胞，通过统计标记有 丝分裂细胞百分数的办 法来测定细胞周期 – 放射标记物为3H标记的 TdR
用3H-TdR脉冲标记细胞 群体↓ 离心收集细胞，换正常 培养基培养 每半小时或1小时取样、 时间oh 3h=. 3h Toa+Tism 制片↓ 上涂乳胶， 在暗室曝 光 ↓ 显影、定影、镜检处于 有丝分裂期的标记细胞 1时h=TG+T%mtT乃 h=Tc+7G2 对处于M期的被标记的细胞进行百分计数
用3H-TdR脉冲标记细胞 群体 离心收集细胞，换正常 培养基培养 每半小时或1小时取样、 制片 片上涂乳胶，在暗室曝 光 显影、定影、镜检处于 有丝分裂期的标记细胞 对处于M期的被标记的细胞进行百分计数