Onkogeny a protoonkogeny

Protoonkogen jsou geny, které se běžně vyskytují v organismu a jsou odpovědné za proliferaci. Jestliže dojde k jeho mutaci, dochází k zvýšení exprese nebo hyperaktivitě proteinu. Důsledkem je nadměrné buněčné dělení. Tato mutovaná forma se nazývá onkogen.

Jiným mechanismem vzniku nádorového bujení je mutace antiproliferačních tumor-supresorových genů. Ty se v genomu vyskytují vždy ve dvou kopiích a pro jejich poškození je nutný zásah obou kopií. Protoonkogeny se však v této oblasti liší. Mutace jedné kopie protoonkogenu na onkogen bohatě stačí k vzniku projevů - dominantní charakter.

Protoonkogeny mohou kódovat velmi širokou paletu proteinů s mnoha různými funkcemi (geny buněčné diferenciace, signální molekuly, povrchové receptory, regulační geny,...). Jestliže dojde k poškození např. proteinu signalizačních drah, může se změnit reaktivita buněk na působení růstových faktorů. Následuje výrazně buněčné dělení. To může být způsobeno několika mechanismy:

a) protein začne být tvořen i v buňkách, ve kterých se normálně netvoří

b) protein je tvořen odpovídajícími buňkami, ale v nadměrném množství

c) protein se tvoří ve formě, které nemůže být regulována normálními mechanismy

Nové výzkumy objevily napojení aktivace protoonkogenů na onkogeny přes microRNA. Jedná se o úseky RNA o velikosti 21-25 nukleotidů. Ty mohou kontrolovat expresi těchto genů pomocí jejich down-regulování. V budoucnu by možná mohly být užívány k zablokování působení onkogenů.

V současné době je známo na 40 druhů protoonkogenů. Z toho u 16 z nich byla prokázána přímá souvislost s nádorovým bujením, např.:

Her-2/ neu: nádory prsu
K-ras: nádory jícnu, tlustého střeva, pankreatu
beta-Catenin: nádory pankreatu
Cyclin E: nádory jater
mutantní B-Raf: melanomy

Příklady (proto)onkogenů

Mezi onkogeny patří například odvozené formy růstového faktoru PDGF, receptory pro růstové hormony nebo proteiny intracelulárních signálních drah. Všechny tyto buňky se vyznačují podobným chováním - reagují tak, jako by neustále dostávaly signalizační pokyny k dělení. Buňky se tak zcela vymykají regulačnímu řízení.

Mezi onkogeny patří také virový gen src. Viry způsobující rakovinu se nazývají transformační viry (často se jedná o retroviry). Za normálních okolností reguluje gen src proteinkinázu kontrolující buněčné dělení. Jednotlivé struktury onkogenu a protoonkogenu se od sebe liší v několika aminokyselinách.

Virové onkogeny - normální funkce protoonkogenu - nádory způsobené mutací:

onkogen abl - Tyr-specifická proteinkináza - pre-B-lymfocytární leukemie
erb-B - receptor epidermálního růstového faktoru (EGF) - erytroleukémie
fos, jun - regulace genové exprese - osteosarkomy, fibrosarkomy
myc - regulace genové exprese - sarkomy a karcinomy
src -Tyr-specifická proteinkináza - sarkomy

Odkazy

Související články

Zdroj

Použitá literatura

ALBERTS, B, D BRAY a A JOHNSON. Základy buněčné biologie. 2. vydání. Espero Publishing, 2005. 740 s. ISBN 80-902906-2-0.

KUMAR, Vinay, Abul K ABBAS a Nelson FAUSTO, et al. Robbins basic pathology. 8. vydání. Philadelphia : Saunders/Elsevier, 0000. 0 s. ISBN 978-1-4160-2973-1.