Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

12.3: Онкогени

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    5138

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Онкоген - це ген, який при мутації або вираженні на аномально високих рівнях сприяє перетворенню нормальної клітини в ракову клітину. Ракові клітини - це клітини, які займаються неконтрольованим мітозом.

    Сигнали для нормального мітозу

    Нормальні клітини, що ростуть в культурі, не поділяться, якщо вони не стимулюються одним або декількома факторами росту, присутніми в культурному середовищі (наприклад, Епідермальний фактор росту (EGF)). Фактор росту зв'язується з його рецептором, інтегральним мембранним білком, вбудованим в плазматичну мембрану, з його лігандзв'язуючим ділянкою, оголеним на поверхні клітини. Приклади:

    • рецептор епідермального фактора росту (EGFR). Ген, що кодує його, EGFR, також відомий як HER1.
    • інший рецептор фактора росту кодується геном ERBB2 (також відомий як HER2.)
    • Зв'язування фактора росту з його рецептором запускає каскад сигнальних подій всередині цитозолю. Багато з них включають
      • кінази — ферменти, які приєднують фосфатні групи до інших білків. Приклади: білки, кодовані SRC, RAF, ABL, і злитий білок, кодований BCR/ABL, виявлений при хронічному мієлолейкозі (ХМЛ).
      • або молекули, які перетворюються на кінази. Приклад: РАН. Молекули RAS знаходяться на внутрішній поверхні плазматичної мембрани, де вони служать для зв'язку активації рецепторів з «нижчими» кіназами, такими як RAF.
    • У більшості випадків фосфорилювання активує білок і з часом передає сигнал в ядро.

    Тут фосфорилювання активує транскрипційні фактори, які зв'язуються з промоторами і підсилювачами в ДНК, включаючи асоційовані з ними гени. Приклади: AP-1, гетеродимер білків, кодованих jun і fos. Деякі гени, що включаються цими факторами транскрипції, кодують інші фактори транскрипції (наприклад, myc).

    Деякі гени, що включаються цими факторами транскрипції нижче за течією, кодують цикліни, які готують клітину до мітозу. Гени, які беруть участь у будь-якому з наведених вище кроків, можуть стати онкогенами, якщо вони стають мутованими так, що їх продукт стає конституційно активним (тобто активним весь час навіть за відсутності позитивного сигналу) або вони виробляють свій продукт в надлишку. Можливі причини включають, якщо їх промотор та/або підсилювач став мутованим (наприклад, онкомуза: трансгенна миша, яка має обидві копії свого мічного гена під впливом надпотужних промоторів) або втрату (наприклад, транслокацією) 3'-UTR їх мРНК, так що мікроРНК (miRNA), що зазвичай пригнічує переклад більше не може цього зробити.

    Всі ці онкогени діють як домінанти; якщо клітина має один нормальний ген (званий протоонкогеном) і один мутований ген (онкоген) в парі локусів, аномальний продукт бере під контроль. Жоден онкоген не може сам по собі викликати рак. Це може, однак, збільшити швидкість мітозу клітини, в якій вона опиняється. Ділячі клітини мають підвищений ризик придбання мутацій, тому клон активно діляться клітин може давати субклони клітин з другим, третім і т. Д. онкогеном. Коли клон втрачає весь контроль над своїм мітозом, він добре на шляху до переростання в рак.

    альт
    Малюнок 12.3.1 Синергетичний ефект двох онкогенів. Показано три групи: ті миші трансгенні для гіперактивного myc поодинці (синій), трансгенні для ras поодинці (зелений), ті трансгенні як для myc, так і ras (червоний)

    Цей графік (на основі роботи E. Sinn et al, Cell 49:465 ,1987) показує синергетичний ефект двох онкогенів. Фракція (%) трансгенних мишей без пухлин показана як функція віку.

    Інші типи потенційних генів, що сприяють раку

    • Гени, які гальмують апоптоз: самогубство пошкоджених клітин - апоптоз - забезпечує важливий механізм позбавлення організму від клітин, які могли б перейти до утворення раку. Тож не дивно, що пригнічення апоптозу може сприяти утворенню раку. Приклад: Bcl-2. Продукт цього гена пригнічує апоптоз. Надекспресія гена є відмінною рисою В-клітинного раку.
    • Гени, що беруть участь у відновленні ДНК або зупинці мітозу, якщо вони не вдаються: Мутації виникають внаслідок невідновленої помилки в ДНК. Тож будь-який ген, продукт якого бере участь у відновленні ДНК, ймовірно, також може вести себе як онкоген при мутації. Наприклад: банкомат. ATM (="ataxia telangiectasia mutated») отримує свою назву від людського захворювання з такою назвою, пацієнти якої, крім усього іншого, мають підвищений ризик розвитку раку. Білок ATM також бере участь у виявленні пошкодження ДНК та перериванні клітинного циклу при виявленні пошкодження. Підраховано, що повністю 1% з ~ 21 000 генів у геномі людини є протоонкогенами.
    • Гени супресора пухлини: Продукти деяких генів пригнічують мітоз. Ці гени називаються генами-супресорами пухлини. На відміну від онкогенів, вони поводяться як рецесиви - обидва алелі повинні бути дефектними, щоб втратити гальмівний ефект на мітоз.

    Дописувачі та атрибуція

    Template:ContribKimball