20.7: Krebskritische Gene I: Proto-Onkogene

Cancer-Critical Genes I: Proto-oncogenes
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Cancer-Critical Genes I: Proto-oncogenes
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01:33 min
April 07, 2021

Gene kodieren in der Regel Proteine, die für das reibungslose Funktionieren einer gesunden Zelle notwendig sind. Mutationen können oft zu Veränderungen des Genexpressionsmusters führen und dadurch den Phänotyp verändern.

Wenn die Funktion bestimmter kritischer Gene, insbesondere derjenigen, die an der Zellzyklusregulation und der Signalkaskaden des Zellwachstums beteiligt sind, gestört wird, stört dies den Zellzyklusverlauf. Solche Zellen mit unkontrollierten Zellzyklen beginnen sich unkontrolliert zu vermehren und entwickeln sich schließlich zu Tumoren.

Solche Gene, die als Treiber für Krebs fungieren, werden als krebskritische Gene bezeichnet und in zwei große Klassen eingeteilt – Proto-Onkogene und Tumorsuppressorgene. In ihrem normalen Zustand kodieren Proto-Onkogene für Proteine, die an der Zellzyklusregulation beteiligt sind und das Zellwachstum und die Zellteilung steuern. Aber Gain-of-Function-Mutationen in Proto-Onkogenen verwandeln sie in überaktive Formen, die als Onkogene bezeichnet werden und die Zellen außer Kontrolle geraten lassen, was zu Krebs führt. In den meisten Fällen werden diese krebserregenden Mutationen erworben und nicht vererbt. Einige der häufigsten Beispiele für Proto-Onkogene beim Menschen sind Ras, HER2, Myc und Cyclic D.

Der Hauptunterschied zwischen Proto-Onkogenen und Tumorsuppressorgenen besteht darin, dass Proto-Onkogene bei Überaktivierung zu Krebs führen, während Tumorsuppressorgene bei Inaktivierung Krebs verursachen

Transcript

Krebskritische Gene sind eine Gruppe von Genen, die bei Mutation oder Veränderung zur Entstehung von Krebs beitragen.

Diese Gene können in zwei Hauptklassen eingeteilt werden, je nachdem, wie sich die Mutation auf die Genaktivität auswirkt – Proto-Onkogene und Tumorsuppressorgene.

Unter normalen Bedingungen kodieren Proto-Onkogene für Proteine, die als Signale für die Zellteilung fungieren. Eine Gain-of-Function-Mutation in den Proto-Onkogenen wandelt sie in eine überaktive Form um, die als Onkogene bezeichnet wird.

Die Aktivierung von Onkogenen führt zu einer Überexpression der Zellwachstumsproteine, was zu einer unkontrollierten Zellproliferation und damit zur Bildung eines Tumors führt.

Gain-of-Function-Mutationen in Proto-Onkogenen sind in der Regel dominant, und schon eine einzige Mutation kann sie in ein Onkogen umwandeln.

Zum Beispiel kodiert das Proto-Onkogen Ras für ein intrazelluläres Signaltransduktionsprotein, Ras. Bei der Aktivierung schaltet Ras die Signalkaskaden des Zellwachstums ein. Bei einer Mutation verwandelt sich das Ras-Gen in ein Onkogen und produziert ein mutiertes Protein. Dieses mutierte Ras schaltet die Signalwege ein, auch wenn keine Aktivierungssignale vorhanden sind, was zu einem unkontrollierten Wachstum der Zellen und schließlich zur Tumorbildung führt.