三、激素与细胞分化

激素诱导细胞分化,在生物界是一个十分普遍的事实。例如,蜕皮激素促进昆虫变态,甲状腺素促进两栖动物(蛙等)的变态,性激素(雄性激素和雌性激素)促进鸟类和哺乳类第二性征的分化等等。

早在莫诺和雅可布发表操纵子学说之前,克列瓦(V.Cleve)和卡尔逊(P.Karlson)就已经在摇蚊(chironomustoutans)中观察到,蜕皮酮能引起唾腺染色体上的一定部位产生膨突(puff)。及至操纵子学说问世, 卡尔逊就指出蜕皮酮是通过基因调控起作用的。染色体膨突区有活跃的信使核糖核酸(mRNA)的合成,标志着遗传基因的活动。激素能调控遗传基因的活动,通过诱导昆虫染色体膨突的实验首次得到证明。这一发现,开启了高等生物中基因调控研究的先声。吉尔伯特(L.I.Gilbet)和薛内德曼(H.A.Schneiderman)认为,这是“生物学上划时代的事件,它们把昆虫激素从狭小的昆虫学领域带到当代生物学思潮的中心问题上来了”。

卡尔逊还指出,激素通过基因调控起作用的概念,不仅适用于昆虫激素,而且也可能同样适用于脊椎动物的激素。不久之后,就有人发现:脊椎动物的甾类激素对靶细胞的染色质有很强的亲和力,激素与受体的复合物迅速结合到染色体的 DNA 上。数分钟之后,即可诱导 mRNA 的转录,进而促进蛋白质的生物合成,并表现出一定的生理效应(例如雌二醇刺激大鼠子宫肥大)。目前已有不少证据表明,脊椎动物和人体的许多激素,都是通过基因调控而起作用的。植物激素方面,也发现了类似的事实。

总之,激素诱导细胞分化的作用,是通过基因调控而实现的。