细胞全能性指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。全能性细胞,能发育成完整成熟的个体的细胞(如全能干细胞)。

狭义上全能性细胞就是受精卵(也被称为全能干细胞)和未分化的胚胎;广义上,因为理论上所有细胞(多细胞体内的)都有全能性,都在一定条件下可以分化成多种APSC多能细胞,所以都是全能性细胞。较为接受的是狭义上的意义。

中文名

全能性细胞

外文名

Totipotency cells

学科

生物

分类

植物体细胞和受精卵

对象

已经分化或分裂的细胞

分类

全能性细胞有植物体细胞和受精卵。

细胞全能性

植物体内

1902年,德国植物学家哈伯兰特(G. Haberlandt )在细胞学说的基础上,大胆预言离体的植物细胞能够发育成为完整的植物体。1958年,美国植物学家斯图尔德(F.C. Steward)等人用胡萝卜根韧皮部的组织块进行离体培养,得到了完整的植株,并且这一植株能够开花结果,从而证实了哈伯兰特50多年前的预言。这个实验证明高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力。

动物体内

从一只6岁芬兰多塞特白面母绵羊(姑且称为A)的乳腺中取出乳腺细胞,将其放入低浓度的营养培养液中,细胞逐渐停止分裂,此细胞称之为“供体细胞”;从一头苏格兰黑面母绵羊(B)的卵巢中取出未受精的卵细胞,并立即将细胞核除去,留下一个无核的卵细胞,此细胞称之为“受体细胞”;

利用电脉冲方法,使供体细胞和受体细胞融合,最后形成“融合细胞”。电脉冲可以产生类似于自然受精过程中的一系列反应,使融合细胞也能像受精卵一样进行细胞分裂、分化,从而形成“胚胎细胞”;将胚胎细胞转移到另一只苏格兰黑面母绵羊(C)的子宫内,胚胎细胞进一步分化和发育,最后形成小绵羊--多利。

多利的诞生证明动物体细胞的细胞核具有全能性。

全能性比较

就细胞而言,受精卵>生殖细胞>体细胞;对于体细胞,干细胞>器官细胞;人体内,干细胞>肝脏等器官细胞>肌细胞>心肌细胞>红细胞(人的红细胞内无细胞核)。

原理

因基因选择性表达而高度分化的细胞仍具有整套遗传物质。