发育生物学概论ppt课件.ppt

发育生物学一、引言一、引言1.先成论(preformation)和后成论(epigenesis)

Preformation:生物体的各个组成部分存在于胚胎中，
随胚胎发育而长大。
马尔比基（M．Malpighi）
勒文虎克（A．Leeuwenhoek）
J．Swammerdam
C．Bonnet
Epigenesis:胚胎的各个部分是在发育中逐渐形成的。
亚里士多德（Aristoteles）
W．Harvey
C．F．Woff(研究鸡胚肠等器官的发生)
冯·贝尔（K·E·VonBaer）:比较胚胎学2.细胞学说改变了胚胎发育和遗传的概念
19世纪有关的重要发现和理论：细胞学说（一切生物体都是由细胞构成的，细胞来自于细胞）。

四种细胞功能：增殖、移动、改变性质、传递讯息。

三种最重要的细胞构造：细胞膜、细胞质、细胞核。

最重要的两类分子：核酸和蛋白质。3.Mosaicandregulativedevelopment
Mosaicdevelopment:合子核中的特殊因子在细胞分裂中的不均等分裂导致不同细胞的产生，这些细胞有各自的发育命运。
Regulativedevelopment:胚胎在局部被排除或受损后仍能正常发育。5.遗传学和发育学的结合1909年WilhelmJohannsen提出基因型和表现型的概念，使遗传学和胚胎发育学首次发生关系；1934年，摩尔根首次提出了富于魅力的基因调控概念。1980年沃哈德（C·Nǘsslein-Volhard）和韦乔斯（EricWieschaus）的工作首次证实，果蝇发育所涉及到的基因（发育基因）能被分成若干不同的功能区域。随后的研究表明，相似或相同基因也存在于高等生物乃至人类当中，并且证明它们也控制着胚胎发育过程中体节的形成。研究内容

1.生殖细胞：
2.早期胚胎细胞分化的决定与基因调控
3.细胞增殖、分化与细胞微环境
4.细胞增殖、分化与基因表达的时序、空间分布
5.器官发生与成熟：形态变化基于功能要求。
6.细胞和组织工程：无性细胞繁殖，生殖细胞工程，
基因敲除，干细胞扩增和驯化等。
其中细胞分化是发育生物学中的核心问题。基因调控DNA甲基化分布图基本概念Patterning常常涉及位置信息(positionalinformation)的翻译发育原则的一致性：例如形成各个胚层时的细胞运动、各种器官原基的发育中的细胞间相互关系等，都是大同小异。

最具挑战性的学科之一：从上个世纪八、九十年代迄今，生物学领域的重大进展可以说就是发育生物学的进展。

应用前景非常广泛的学科：
动、植物人工繁殖、遗传育种、动物胚胎与生殖工程，
癌症的防治，以及器官与组织培养，基因工程等的基础。(一)Invertebratemodels1.Drosophilamelanogaster(fruitfly)---insectmodel2.Caenorhabditiselegans(nematode)---wormmodel(二)Vertebratemodels1.Xenopuslaevis(Africafrog)---Amphibianmodel2.Chick---birdmodel3.Mouse---mammalianmodel4.Zebrafish---fishmodel发育生物学的主要研究方法dsRNA:双链RNA
Dicer:特异性核酸内切酶
siRNA:小干扰RNA.
RISC:基因沉默复合体四、医学发育生物学的研究热点(一)干细胞分化体外分化研究
多能干细胞,环境因素如IL-6,γ干扰素,M-CSF等。
探索人为控制的各种条件。

体内分化研究
形成组织和器官：
2003年Dekel等的惊人发现。
人胚肾干细胞能生成尿液的肾小体
Spees等：人MS，修复受损的上皮细胞。

跨分化：如造血干细胞分化为肝细胞，内皮祖细胞分化为心肌细胞等。
(二)治疗性克隆克隆先锋黄禹锡：从民族英雄到国耻卢光绣:继续推进治疗性克隆2008年，TheLancet发表PaoloMacchiarini博士文章：

自身干细胞培养的气管（5cm）移植成功。(三)发育中的细胞转型(四)肿瘤与干细胞发育生物学五大未解难题

1分化难题：开始为单细胞的受精卵经不断分裂可以产生上百种（人至少有250种）诸如：肌肉细胞、表皮细胞、神经细胞、淋巴细胞、血细胞和脂肪细胞等不同类型的细胞。由于体内每一个细胞都含有相同的基因组，因此必须了解相同的基因组怎样产生不同类型的细胞。2形态发生难题：分化的各种类型的细胞并不随机分布，而是构成复杂的组织和器官，器官又按照一定的方式排列。如手指长在手的顶端，而不是长在手中间；眼睛长在脸上，而不是长在肚皮上，细胞是如何组建自己又如何形成恰当的排序也是长期困惑发育生物学家的难题。3生长难题：如果某人脸上