细胞命运决定

细胞命运决定： cell fate determination

在发育生物学领域，我们的目标是了解一个特定的细胞（或胚胎）是如何发育成最终的细胞类型（或有机体），本质上是如何决定一个细胞的命运。在一个胚胎中，细胞和组织水平上有4个过程发挥作用，基本上形成最终的有机体。这些过程包括细胞增殖、细胞分化、细胞相互作用和细胞运动。胚胎中的每一个细胞接收并提示其邻近的细胞，并保留其自身细胞增殖史的细胞记忆。几乎所有的动物在胚胎发生过程中都经历了类似的一系列事件。虽然胚胎发生已经研究了一个多世纪，但直到最近（过去的15年左右），科学家才发现一组基本的相同蛋白质和mRNAs参与了所有胚胎发生。这就是为什么诸如苍蝇（果蝇）、老鼠（鼠科）和水蛭（水蛭）等模型系统都可以用来研究与其他动物（包括人类）相关的胚胎发生和发育生物学的原因之一。线虫的命运图可以分析到细胞水平。这是因为在发育过程中，蛋白质（和mRNAs）是如何在细胞类型、时间和空间上不同地表达；以及这是否是产生的生物多样性的原因。这就引出了发育生物学的一个关键问题，即细胞命运是如何决定的。

包括gfp在内的新分子工具的发展，以及荧光显微镜在内的成像技术的主要进展，使得绘制包括其胚胎在内的秀丽隐杆线虫的细胞谱系成为可能。因此，分子调控技术的加入，包括基因和蛋白质的敲除、敲除和过度表达，以及活细胞成像技术，已经转化为理解与细胞命运决定有关的机制。基因操作和谱系追踪。移植实验是确定细胞在分化过程中处于何种状态的唯一方法。

对于许多细胞分裂（具体数目取决于有机体的类型），胚胎的所有细胞在形态和发育上都是相等的。这意味着，每个单元都具有相同的发展潜力，并且所有单元基本上都是可互换的，因此建立了一个等价组。这些细胞的发育等效性通常通过移植和细胞消融实验来确定。

细胞对特定命运的决定可以分为两种状态，在这种状态下，细胞可以被指定（提交）或决定。在承诺或指定的状态下，细胞类型尚未确定，细胞对某种命运的任何偏见都可以逆转或转化为另一种命运。如果一个细胞处于确定的状态，它的命运就不能逆转或改变。一般来说，这意味着决定分化为脑细胞的细胞不能转化为皮肤细胞。测定之后是分化、生物化学、结构和功能的实际变化，这些变化导致特定的细胞类型。分化往往涉及到外观和功能的改变。