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 114 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