細胞全能性指已經(jīng)分化的細胞仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。全能性細胞,能發(fā)育成完整成熟的個體的細胞(如全能干細胞)。

狹義上全能性細胞就是受精卵(也被稱為全能干細胞)和未分化的胚胎;廣義上,因為理論上所有細胞(多細胞體內(nèi)的)都有全能性,都在一定條件下可以分化成多種APSC多能細胞,所以都是全能性細胞。較為接受的是狹義上的意義。

中文名

全能性細胞

外文名

Totipotency cells

學科

生物

分類

植物體細胞和受精卵

對象

已經(jīng)分化或分裂的細胞

分類

全能性細胞有植物體細胞和受精卵。

細胞全能性

植物體內(nèi)

1902年,德國植物學家哈伯蘭特(G. Haberlandt )在細胞學說的基礎(chǔ)上,大膽預言離體的植物細胞能夠發(fā)育成為完整的植物體。1958年,美國植物學家斯圖爾德(F.C. Steward)等人用胡蘿卜根韌皮部的組織塊進行離體培養(yǎng),得到了完整的植株,并且這一植株能夠開花結(jié)果,從而證實了哈伯蘭特50多年前的預言。這個實驗證明高度分化的植物細胞仍然具有發(fā)育成完整植株的能力。

動物體內(nèi)

從一只6歲芬蘭多塞特白面母綿羊(姑且稱為A)的乳腺中取出乳腺細胞,將其放入低濃度的營養(yǎng)培養(yǎng)液中,細胞逐漸停止分裂,此細胞稱之為“供體細胞”;從一頭蘇格蘭黑面母綿羊(B)的卵巢中取出未受精的卵細胞,并立即將細胞核除去,留下一個無核的卵細胞,此細胞稱之為“受體細胞”;

利用電脈沖方法,使供體細胞和受體細胞融合,最后形成“融合細胞”。電脈沖可以產(chǎn)生類似于自然受精過程中的一系列反應,使融合細胞也能像受精卵一樣進行細胞分裂、分化,從而形成“胚胎細胞”;將胚胎細胞轉(zhuǎn)移到另一只蘇格蘭黑面母綿羊(C)的子宮內(nèi),胚胎細胞進一步分化和發(fā)育,最后形成小綿羊--多利。

多利的誕生證明動物體細胞的細胞核具有全能性。

全能性比較

就細胞而言,受精卵>生殖細胞>體細胞;對于體細胞,干細胞>器官細胞;人體內(nèi),干細胞>肝臟等器官細胞>肌細胞>心肌細胞>紅細胞(人的紅細胞內(nèi)無細胞核)。

原理

因基因選擇性表達而高度分化的細胞仍具有整套遺傳物質(zhì)。