مواضيع المحاضرة:
background image

Chapter 1 

Old and New Frontiers and 

an Introduction to 

Molecular Regulation and 

Signaling 


background image

LIST OF CONTENTS 

•

Definitions 

•

Gene expression 

•

Levels of Regulation of gene expression 

•

Gene transcription 

•

Chromatin, nucleosomes, gene 

•

Transcription factor 

•

Alternative splicing 

•

Post translational modifications 

•

Induction & organ formation 

•

Epithelial-mesenchymal interaction 

•

Cell signalling: paracrine signalling 

•

Paracrine factors 

•

Juxtacrine factors 
 
 
 

 


background image

Embryology 

 

• Definition: study of the complex 

phenomena and their integration during the 
developmental process from a single cell to 
a baby. 

• It also includes investigations of molecular, 

cellular and structural factors that 
contribute to the formation of the 
organism. 

• OBSERVATIONS + INVESTIGATIONS 

 

Better understanding of embryology will 

result in: 

 

– New techniques of prenatal 

diagnosis & treatment 

– Therapeutic procedures to 

infertility problems 

– Mechanisms to prevent birth 

defects 
 


background image

Embyogenesis, fetal period, teratology 

• EMBYOGENESIS (EMBRYONIC PERIOD, ORGANOGENESIS) the first 8 wks of 

human development: The process f progressing from a single cell through the 
period of establishing organ primordia. 

• FETAL PERIOD: from 9wks until birth. Process of differentiation. 
• TERATOLOGY: the study of embryological origins and causes of birth defects. 

Gene expression 

• In human genome, number of genes ≈ 35000 
• Number of proteins = 3 X number of genes 
• NOT TRUE: One gene  One protein  
• TRUE: One gene  many proteins 

Levels of regulation of gene expression 

1.

Different genes may be transcribed 

2.

Selective processing of DNA transcription from a gene 

 

Transcription factors, Enhancers 

 

  Nuclear RNA (nRNA), alternative splicing, splicing isoforms 

3.

Selective translation of mRNA 

4.

Posttranslational modifications 


background image

GENE TRANSCRIPTION 


background image

Chromatin  

• Chromatin: DNA + histone proteins 
• Nucleosome= DNA (140 BP) + histones 
• Nucleosomes linked by H1 histone (linker DNA)  
• Nucleosomes = coiled DNA= HETEROCHROMATIN : NO TRANSCRIPTION 
• EUCHROMATIN = uncoiled DNA: transcription  

 

 

Nucleosomes 


background image

Gene 

exons, introns, promoter region, transcription initiation site, translation 

initiation site, translation termination codon, transcription factors,enhancers  


background image

Transcription factor  

Alternative splicing   

nuclear RNA (nRNA): 

longer than mRNA 

 splicing isoforms: 

different proteins 

from the same gene 


background image

Post translational modifications 

• Phosphorelation 
• Cleavage  
• Glycosylation 
• Combination with other proteins 

 

Induction & organ formation 

• Induction 
• Inducer 
• Responder 
• Competence: capacity to respond 
• Competence factor 
 

Epithelial-mesenchymal interaction:  
gut endodermmesenchyme=liver & pancreas 
limb ectoderm (epithelium) mesenchyme=limb differentiation  
cross talk 


background image

Cell signaling: 

• Paracrine interactions: paracrine factors 
• Juxtacrine interactions 

Paracrine Signaling 

• Paracrine factors act by signal transduction pathways. 
• Signal transduction pathway includes a signaling molecule (the ligand) and 

a receptor.  

• The receptor spans the cell membrane and has an extracellular domain 

(the ligand-binding region), a transmembrane domain, and a cytoplasmic 
domain. 

• Binding of ligandActivation of the receptoractivation of intracellular 

proteins activation of a transcription factor. 
 


background image

Signal transduction pathways 


background image

Paracrine factors 

 Growth & Differentiation factors (GDFs) 

 

1.

Fibroblast Growth Factors (FGF) 

2.

WNT proteins 

3.

Hedgehog proteins 

4.

Transforming growth factor β families (TGF β superfamily) 

Juxtacrine factors 

• Juxtacrine signaling is mediated through signal transduction pathways as 

well but does not involve diffusable factors. 

• Ways of juxtacrine signaling: 
1. Ligands bound to cell surface 
2. Extracellular matrix 
3. Direct cell-to-cell communication: through gap junctions 




رفعت المحاضرة من قبل: Mostafa Altae
المشاهدات: لقد قام 4 أعضاء و 253 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل