何为细胞、细胞核全能性?有何实验证明,有何意义?
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/18 19:41:08
何为细胞、细胞核全能性?有何实验证明,有何意义?
何为细胞、细胞核全能性?有何实验证明,有何意义?
何为细胞、细胞核全能性?有何实验证明,有何意义?
、细胞全能性和细胞核全能性是两个不同的概念
全能性最早用于动物胚胎学,是指分裂球发育成为完整胚的能力.现在所谓的全能性问题指与合子具有相同遗传内容的体细胞、胚胎细胞或它们的细胞核是否也同合子一样具有相同的发育潜能,即细胞发育全能性和细胞核发育全能性问题.所谓细胞全能性,是指细胞如受精卵一样,具有经过分裂、分化形成各种组织和细胞,最终发育成一个完整的个体的能力；细胞核全能性则指细胞虽不具备发育成一个完整个体的能力,但是当将其细胞核通过核移植等方法导入去核的卵细胞或受精卵,经过受体卵细胞质的诱导去分化、体细胞核和受体卵细胞质共同作用,依然可能发育成一个完整的个体.因此,细胞全能性和细胞核全能性是两个完全不同的概念,不能混为一谈.细胞核的全能性并不代表细胞具有全能性.
高等动物的体细胞核具有发育全能性
与植物和低等细胞相比,高等动物体细胞的发育潜能有显著差异.虽然在胚胎发育中,早期胚胎细胞具有发育的全能性,但随着分化程度的提高,细胞的发育潜能也逐渐变窄,细胞的生理活动也逐渐发生了不同的变化,如细胞的分裂能力逐渐降低,直至失去分裂能力成为末端分化细胞.
但是通过细胞核移植技术能使高等动物的体细胞核去分化,重新获得较高的发育能力.1996年英国罗斯林研究所的Wilmut等利用该技术成功获得体细胞克隆羊Dolly（多莉）,这是第一例利用成年哺乳动物体细胞获得的克隆动物,因此在全世界引起轰动.这一结果也为科学家100多年来孜孜以求的探索划上了一个完美的句号,即高等动物体细胞的细胞核具有发育全能性.在以后不到4年的时间里,体细胞克隆山羊、牛、猪、小鼠相继问世.
体细胞克隆动物的成功表明,尽管体细胞的分化程度高,细胞可塑性很低,但是以受精卵或卵细胞为受体,通过核移植后对体细胞核的重新编程,依然能发育成一个完整的个体.也就是说,高等动物体细胞的细胞核仍然具有发育的全能性,只是可塑性很低,必须在适当的条件下才表现出来.
高等动物的体细胞是否具有全能性?——一个还没有最后结论的话题
动物克隆的成功只能证明动物体细胞核具有发育全能性,对于成熟体细胞本身是否也具有发育全能性尚不能完全解释.然而最近对于细胞研究的一系列新发现表明,在成熟机体的多种组织中均存在可多向分化的全能细胞——组织干细胞,不仅刷新了人们对于细胞的传统认识,而且也使科学家不得不重新认识高等动物体细胞的发育全能性问题.
胚胎干细胞是取自胚胎内细胞团的一类具有发育全能性的细胞,能在体外长期传代培养而不失去发育的全能性.但是人们很早也发现,在骨髓组织中也存在具有分化能力的干细胞,它们在血细胞更新、维持血细胞数量中发挥着重要作用.后来又发现在皮肤、肝脏,甚至在人们认为不可能再生的神经等多种组织中同样发现了组织干细胞.体外研究进一步证实,骨髓间充质干细胞还可以分化成脂肪细胞、神经细胞等；神经干细胞不仅可以诱导分化神经细胞,而且还能分化成血液细胞、肝细胞、肌细胞.
以往一般认为组织干细胞是胚胎发育过程中遗留并且保存在成熟组织中的原始细胞,但也有学者认为,从成熟细胞具有发育潜能的角度来看,认为这些细胞是成熟组织中具有较强发育逆转潜能,即在特定条件下可恢复并表现发育阶段细胞特性的一部分体细胞可能更适宜些.我国学者张颖清1985年在其全息理论中指出哺乳动物的体细胞具有发育全能性,这种潜在的能力在某种条件下可以完全显现.基于此种观点,以及现在有关组织干细胞的发育潜能的一系列令人惊讶的全新发现,表明组织干细胞的发育灵活性还远非目前人类所了解,也许在未来的研究中会发现在某种特定的条件下,高等动物体细胞也具有如受精卵一样的发育潜能.因此,高等动物的体细胞发育全能性问题可能还没有最后的定论.
细胞的全能性是指用 这个细胞经过培养可以发育成一个完整的新个体。如植物的组织培养。
细胞核的全能性是指克隆羊这样的操作。用体细胞的细胞核和去核的卵细胞的融合细胞经过培养发育而成的新个体。