豬細胞系定義:是從豬的組織中分離出來的細胞,經過培養和傳代后形成的穩定細胞群體。這些細胞系可以是有限傳代的細胞株或無限傳代的細胞系。
人細胞系定義:同樣是從人的組織中分離出來的細胞,經過培養和傳代后形成的穩定細胞群體。它們可以是有限傳代的細胞株或無限傳代的細胞系。
豬與人的基因差異是長期進化和分子層面變異積累的結果。盡管豬與人DNA相似度高達97.7%,但關鍵基因的序列變異、調控方式及染色體結構差異,*終造成了物種間的表型分化,具體原因如下:
一、進化分化與基因相似度
1、?基因組相似度
豬與人類的基因相似度約為 ?84%~98%?,其功能基因(如代謝、**相關基因)相似度更高(90%~95%)。
差異主要源于約 ?6000萬年的獨立進化?,導致調控序列和非編碼區顯著分化。
2、?關鍵差異基因
?α-1,3半乳糖轉移酶基因(GalT)?:豬細胞表達該基因,而人類缺失,可能引發異種移植**排斥。
?腦發育相關基因?:如FOXP2(語言能力相關基因)在人類中高度保守,豬的序列存在功能差異。
二、關鍵基因功能分化
豬和人在器官發育、生理代謝等核心通路的基因序列存在差異。例如,豬胚胎中腎臟發育相關基因(如研究中被敲除的兩個腎臟發育基因)的功能與人類同源基因不完全一致,需通過CRISPR技術創造“空位”才能讓人類干細胞成功定植。此外,豬與人細胞色素C的氨基酸差異較小,但與神經、生殖相關的基因序列差異顯著,這也是人豬嵌合體中人類細胞主要集中于腎臟的重要原因。
三、非編碼基因的差異
除了編碼蛋白質的基因外,還有大量的非編碼基因,包括調控基因、轉座子等,這些基因在不同物種中的分布和功能可能有很大差異。這些非編碼基因可能對基因表達和細胞功能有重要影響。
四、基因組結構差異
1、?染色體數目與重排
豬有38條染色體,人類為46條,部分基因位于不同染色體上,導致表達調控差異。
2、?轉座子與重復序列
豬基因組中重復序列占比更高(約45%),可能影響基因表達穩定性。
五、染色體結構與數量差異
豬的染色體數量為38條,人類為46條,染色體的融合、易位等結構變異導致基因排列順序和連鎖關系不同。這種差異可能影響基因重組效率和遺傳物質穩定性,進而加劇物種間的遺傳分化。
綜上所述,豬細胞與人細胞的基因差異是多方面的,涉及基因編碼序列、數量、非編碼基因、表達模式、功能以及基因組結構等多個層面。這些差異使得豬和人盡管有較高的基因相似度,但在生物體結構和功能上表現出顯著的不同。?