核質關係

指細胞核和細胞質是調控胚胎髮育和分化的內在因素。

基本介紹

• 中文名：核質關係
• 套用：生物科學
• 作用：調控胚胎髮育

定義

細胞核和細胞質是調控胚胎髮育和分化的內在因素。細胞核提供特異的mRNA及其他核酸分子的合成模板，細胞核基因在個體發育過程中的不同時間裡，直接或間接地調節胚胎髮育、分化；而細胞質中的核蛋白體含有幾乎全部蛋白質合成所需的組裝，細胞質對基因的表達起調節作用。各種類型細胞所包含的基因組和受精卵的基因組完全一樣，由於不同基因的表達導致細胞類型的不同。細胞中大多數基因被抑制，而是選擇地表達與分化功能有關的基因，轉錄出該類型細胞的特異mRNA，合成特異功能的蛋白質。

細胞核

結紮兩棲類受精卵，沒有核的一半卵塊不能分裂和發育；有核的部分可進行分裂、發育，發育至16～32細胞時，將其中任何一個細胞的核移至無核卵塊內都能發育為一個胚胎，表明細胞核是發育必不可少的，32細胞期的細胞核物質仍保留著完整的遺傳信息。將兩棲類囊胚、早期原腸胚、晚期原腸胚及更晚期胚胎的細胞核移植到去核的卵中，前二種多能進行正常卵裂，其中大多數能發育到蝌蚪期，表明植入的核起主導作用，但後二種核移植的正常發育百分率逐漸下降，表明核進行了不同程度的分化。傘藻的核移植實驗證明其頂帽的生長是受細胞核基因的轉錄的控制。這些實驗均表明細胞核的重要作用。

細胞質

兩棲類卵受精後，細胞質發生重排，在卵的一側產生灰色新月區，由此決定了胚胎的背腹軸和兩側對稱軸。灰色新月區的皮層物質對胚胎形態發生起重要作用，手術除去灰色新月皮層，胚胎就不能進行原腸形成，表明皮層對早期胚胎髮育具有調控能力。雞紅血細胞是終末分化細胞，其細胞核不合成RNA或DNA，在與人Hela細胞融合後，其細胞核可被Hela細胞的細胞質激活而合成RNA和DNA，說明細胞質在基因表達中起重要作用。將成體蟾蜍腎細胞核注入蠑螈不同期的卵母細胞質中後，可被激活而增大體積，具有與宿主同步的功能活動，蛋白質分析表明原來在腎細胞中表達的基因不表達了，沒有腎細胞合成的蛋白質；原來不表達的基因卻被激活，合成的蛋白質和正常卵母細胞的相似，說明細胞質具有調節基因表達的能力。

關係作用

儘管大量工作表明細胞核和細胞質在不同動物的不同發育期均起重要作用，但二者間的相互作用、相互依存是胚胎髮育過程中調控基因活動最重要環節之一。原腸胚期細胞質開始激活核內不同基因的活動，最初的基因產物移至細胞質中合成專一性蛋白質，它們又可回到核內，參與染色質的合成與複製，並調控另一些基因的活動。通過反覆的核-質間相互作用，使未分化的細胞相繼分化為定型的細胞。