原初細胞

原初細胞

原初細胞是能夠分化成肌細胞、血細胞、神經細胞等不同細胞,進而發育成各種器官。

從原初細胞 開始,我們追逐的那個細胞必須是那一個可以產生具有其特性的的細胞,也就是具有繁殖能力的細胞!這種分化功能使胚胎幹細胞具備了巨大的醫療套用潛力。使得原初細胞在生物界有著舉足輕重的地位。對於我們研究癌細胞擴散,從事內臟移植手術都有十分重要的作用。

基本介紹

  • 中文名:原初細胞
  • 存在位置胚胎幹細胞,,動物和人類細胞等
  • 幹細胞的不同:可以均分遺傳信息
  • 前景:具備了巨大的醫療套用潛力
存在位置,繁殖過程,幹細胞的不同,特化中表現,醫學套用,學術研討,

存在位置

胚胎幹細胞, 動物和人類細胞,卵母細胞,和植物細胞 .

繁殖過程

孢子發生過程中,最早可認識階段的營養體是一個單核原初細胞,原初細胞通過分裂直接在細胞內產生生殖細胞,形成一個細胞包圍另一個細胞的狀態,在以後的過程中,包圍細胞不再分裂,生殖細胞進行一系列的分裂,形成雙孢子型泛孢子母細胞。生殖細胞分化成10個細胞,形成二個產孢子單元,每個產孢子單元由5個細胞組成,兩個殼瓣原細胞位於兩邊包圍著兩個極囊原細胞和一個雙核孢子質細胞,最後形成兩個孢子。這是首次能夠觀察原初細胞抗體反應的多樣性,並直接測量它們全套的分子特性。”紡錘體是細胞分裂時的結構,它幫助細胞劃分遺傳信息。當細胞準備分裂時,它會複製自己的遺傳物質。微管開始移動,重組形成紡錘形的結構,並縛有遺傳物質。隨後細胞啟動分裂過程將複製的遺傳信息分開。也就完成了繁殖的過程。

幹細胞的不同

正常細胞的分裂結果是得到兩個與原初細胞一樣的細胞。但在幹細胞中,情況有所不同。它可以均分遺傳信息,
得到兩個一樣的幹細胞;也可以進行不對稱分裂,得到一個與原初細胞一樣的幹細胞及一個不同的子細胞;甚至還可以分裂形成兩個獨特的細胞。在哺乳動物的發育和組織維護過程中,幹細胞不斷地採用不同種類的細胞分裂以平衡自我更新和分化。根據幹細胞所處的發育階段分為胚胎幹細胞(embryonic stem cell,ES細胞)和成體幹細胞(somatic stem cell)。人類胚胎幹細胞已可成功地在體外培養成體幹細胞可以橫向分化為其他類型的細胞和組織,為幹細胞的廣泛套用提供了基礎。胚胎幹細胞的發育等級較高,是全能幹細胞,而成體幹細胞的發育等級較低,是多能或單能幹細胞。但是兩種幹細胞都和普通細胞分裂結果不同,這為幹細胞的套用開創了更廣泛的空間。

特化中表現

特化細胞形成過程中,也有逐漸失去原初細胞所具有的結構和大部分生化過程的情況,哺乳類動物的紅細胞
成就是一個突出的例子。各種特化細胞組成不同的組織,組織再建成器官和系統。它們之間相互作用又相互協調,使高等有機體進達到完善的高效能的生理水平。特化只是個特殊的名稱,是分化程度劇烈的表現,實質就是分化的結果。高度特化的原初細胞是可以在分裂的,只是很難在自動分化了。 一般大多數體原初細胞都是高度分化的, 除了很少的原初細胞是可以在進行分化的,比如造血幹細胞等。 而高度特化的原初細胞有 神經原初細胞,成熟的原初紅細胞,原初肌肉細胞等。分化程度很高, 分化程度越高的細胞分裂能力越低, 高度特化的原初細胞在通常情況下是不能分裂的 。

醫學套用

1、將原初細胞注射到脊髓中時,這些細胞可以遷移到受損部位,並發育成成熟神經細胞,從而增強了受損細胞的
功能。來自人類胚胎的幹細胞被認為大有套用前景,因為它們具有形成許多不同類型細胞的能力,儘管對於它們的使用存在著激烈的爭論。
2、把遺傳物質從它的原初細胞加以移植並且接合(splice)到一個微有機體(mircoorganism),通常是Escherichia coli bacterium。科學家所以要進行這種接合是因為從身體取得的原初細胞通常很快就死亡,然而微生物體卻可以繼續無限制地繁殖,這樣把遺傳物質永續化就使較長的檢查與實驗成為可能。一九八一年加州大學的董事會申請這個細胞系的專利,把Golde與Quan列為發明人,申請人和發明人打算共享由這個細胞系而得的獲利。
3、美國科學家2007年研究發現,蛋白IKK alpha(IKKα)調控著原初細胞的細胞周期,並在阻止這些皮膚細胞轉化為惡性腫瘤方面扮演了關鍵角色。研究人員稱,這一發現為預防皮膚癌提供了新的治療標靶。相關論文發表在2007年9月9日的《癌細胞》(Cancer Cell)雜誌上。

學術研討

已分化的細胞是否與原初細胞具有相同的遺傳物質,它是否具有形成新個體的能力,這個兩個問題現在還無定論!

(1)某些原生動物、昆蟲和甲殼動物在細胞分化過程中有部分染色體丟失的現象。不過,預定形成生殖細胞的那些細胞中不發生染色體的斷裂和丟失現象。所以科學家們在他們對分化的細胞是否與原初細胞具有相同的遺傳物質提出了2種觀點一種觀點認為:個體成型後性狀無特殊改變可視為具有相同的遺傳物質,另外一種觀點認為:雖然成型個體性狀無特殊變化但染色體終究發生變化,F1代無變化不代表其具有相同物質。
(2)1958年,美國科學家斯圖爾德將胡蘿蔔韌皮部的一些細胞進行培養,由於細胞的分化而最終發育成完整的新植株實驗過程,但是1964年,英國科學家卻選用了洋蔥作為試驗品得出了相反結果,由此醫學界有了兩種不同的觀點。

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