20.7: Критические для рака гены I: протоонкогены

Гены обычно кодируют белки, необходимые для правильного функционирования здоровой клетки. Мутации часто могут вызывать изменения в характере экспрессии генов, тем самым изменяя фенотип.

Когда функция определенных критических генов, особенно тех, которые участвуют в регуляции клеточного цикла и сигнальных каскадах клеточного роста, нарушается, это нарушает ход клеточного цикла. Такие клетки с неконтролируемым клеточным циклом начинают бесконтрольно размножаться и в конечном итоге превращаются в опухоли.

Такие гены, которые действуют как движущие силы рака, называются критическими для рака генами и делятся на два широких класса — протоонкогены и гены-супрессоры опухолей. В нормальном состоянии прото-онкогены кодируют белки, участвующие в регуляции клеточного цикла, которые контролируют рост и деление клеток. Но мутации, приводящие к увеличению функции протоонкогенов, превращают их в сверхактивные формы, называемые онкогенами, которые заставляют клетки выходить из-под контроля, что приводит к раку. В большинстве случаев эти вызывающие рак мутации приобретаются, а не наследуются. Некоторые из наиболее распространенных примеров протоонкогенов у человека — Ras, HER2, Myc и Cyclic D.

Основное различие между протоонкогенами и генами-супрессорами опухолей заключается в том, что протоонкогены приводят к раку при чрезмерной активации, тогда как гены-супрессоры опухолей вызывают рак, когда они инактивированы.

Гены, критически важные для рака, представляют собой группу генов, которые при мутации или изменении способствуют развитию рака.

Эти гены можно разделить на два основных класса в зависимости от того, как мутация влияет на активность генов - протоонкогены и гены-супрессоры опухолей.

В нормальных условиях протоонкогены кодируют белки, которые действуют как сигналы для деления клеток. Мутация в протоонкогенах приводит к тому, что они преобразуются в сверхактивную форму, называемую онкогенами.

Активация онкогенов приводит к сверхэкспрессии белков клеточного роста, что приводит к неконтролируемой пролиферации клеток и, следовательно, образованию опухоли.

Мутации в протоонкогенах обычно являются доминантными, и даже одна мутация может превратить их в онкоген.

Например, протоонкоген Ras кодирует внутриклеточный белок-трансдукцию сигнала Ras. После активации Ras включает каскады сигналов о росте клеток. После мутации ген Ras превращается в онкоген и производит мутировавший белок. Этот мутировавший Ras включает сигнальные пути даже при отсутствии каких-либо сигналов активации, что приводит к неконтролируемому росту клеток и, в конечном итоге, образованию опухолей.