Onkogeny a protoonkogeny
Protoonkogeny jsou geny, které se běžně vyskytují v organismu a jsou odpovědné za proliferaci.
Onkogeneze
Jestliže dojde k abnormální aktivaci protoonkogenu, dochází k zvýšení exprese nebo hyperaktivitě proteinu. Důsledkem je nadměrné buněčné dělení. Tato mutovaná forma se nazývá onkogen. Protoonkogen může být takto aktivován v důsledku
- bodové mutace
- amplifikace (zvýšení počtu kopií protoonkogenu);
- translokace do transkripčně aktivního místa (např. Burkittův lymfom)
- vzniku chimerického (fúzního) genu v důsledku chromozomální přestavby (např. Filadelfský chromozóm).
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 výrazné buněčné dělení. To může být způsobeno několika mechanismy:
- protein začne být tvořen i v buňkách, ve kterých se normálně netvoří;
- protein je tvořen odpovídajícími buňkami, ale v nadměrném množství;
- protein se tvoří ve formě, která 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.:
| Protoonkogen | tkáň |
|---|---|
| Her-2/ neu | nádory prsu |
| K-ras | nádory jícnu, tlustého střeva, pankreatu |
| beta-Catenin | nádory pankreatu, tlustého střeva |
| 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 leukémie |
| 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.
