Hur blir proto onkogener onkogener

Proto-onkogener är en klass av gener kodade för proteiner som reglerar cellcykeln. Dessa proteiner kan vara tillväxtfaktorreceptorer, transkriptionsregulatorer eller signaltransduktionsproteiner. De tjänar som positiva kontroller av cellcykeln, som negativt reglerar de apoptotiska vägarna. Aktiveringen av proto-onkogener på onkogener inducerar cancerbildning. Omvandlingen av proto-onkogener till onkogener sker på tre sätt: genom punktmutationer, hög nivå av genförstärkning, fusioner av gener eller genprodukter. Dessa tre sätt beskrivs i denna artikel.

Viktiga områden som omfattas

1. Vad är Proto Oncogenes
      - Definition, Funktioner, Typer
2. Hur blir proto onkogener onkogener
     - Point Mutations, Gene Amplification, Gene Fusion

Nyckelbegrepp: Genförstärkning, genfusion, onkogener, punktmutationer, proto-onkogener

Vad är Proto Oncogenes

Proto-onkogener refererar till en klass av gener som främjar specialiseringen och uppdelningen av normala celler; de blir onkogener efter mutationer. Onkogener är några gener som bidrar till omvandlingen av en normal cell till en cancercell vid mutation eller uttryckt i höga halter. Genprodukten av proto-onkogener är ansvariga för den positiva reglering av cellcykeln. Proto-onkogenernas roll i en cell visas i Figur 1.

Figur 1: Proto-Onkogener

Cirka 100 olika proto-onkogener har hittills identifierats. Några av de väl karakteriserade onkogenerna beskrivs i bord 1.

onkogener

Oncogene	Fungera
Nukleära transkriptionsregulatorer (finns i kärnan)
juni	Transkriptionsfaktor
fos	Transkriptionsfaktor
erbA	Medlem av steroidreceptorfamiljen
Intracellulära signaltransducrar (finns i cytoplasman)
abl	Proteintyrosinkinas
raf	Proteinserinkinas
gsp	G-protein-alfa-subenhet
ras	GTP / BNP-bindande protein
Mitogenreceptorer (finns i transmembran domänen)
erbB	Receptortyrosinkinas
fms	Receptortyrosinkinas
Mitogen (extracellulär)
sis	Sekretiserad tillväxtfaktor
Apoptosinhibitor (finns i cytoplasma)
bcl2	Uppströms inhibitor av caspas-kaskaden

Hur blir proto onkogener onkogener

Proto-onkogener blir onkogener i tre vägar: punktmutationer, hög nivå av genförstärkning, fusioner av gener eller genprodukter. Omvandlingen av proto-onkogener till onkogener visas i figur 2.

Figur 2: Bildning av Proto-Onkogener

Punktmutationer

Enstaka nukleotidförändringar kan förekomma antingen i proteinkodande region eller regulatoriska regionen i proto-onkogenet. Punktmutationer i det proteinkodande området förändrar proto-onkogenens funktion med hjälp av aktivering, stabilitet och placering av proteinet. Förändringarna i proto-onkogenens regulatoriska sekvenser förändrar genuttrycket med hjälp av RNA-splitsning och förändrad mängd genuttryck. Punktmutationer introducerar dock strukturella modifieringar som producerar ett onkoprotein. Som ett exempel orsakar omvandlingen av glycinrest vid nummer 12 aminosyran av Ras-proteinet till en valin mänsklig blåscancer. Dessutom kan vissa strukturella förändringar uppstå på grund av deletioner av delar av proteinet.

Genförstärkning

Genförstärkning orsakar ökade nivåer av genprodukter. Den höga nivån av genuttryck leder också till att genprodukterna fungerar som onkoproteiner.

Genfusion

Genfusion orsakar också produktion av de flesta strukturellt förändrade proteinerna. Framväxten av Philadelphia kromosom är ett exempel på genfusion. Det bildas av en translokation mellan kromosom 9 och 22. Dessa säkringar BCR1 och abl gener. Det orsakar kronisk myelogen leukemi (CML). Brc1-Abl-fusionsproteinet tjänar som ett onkoprotein.

Mutationerna av proto-onkogener överförs till nästa cellgenerering genom celldelning. Eftersom funktionen av proto-onkogener är att positivt reglera cellcykeln orsakar de muterade onkogenerna okontrollerad celldelning genom att bringa cellerna i det maligna scenen. Detta orsakar bildandet av tumörer eller cancer i kroppen.

Slutsats

Proto-onkogener ansvarar för specialisering och delning av celler. Efter mutationer blir de onkogener som inducerar bildandet av cancer. De tre huvudmetoderna som är inblandade i omvandlingen av proto-onkogener till onkogener är punktmutationer, genförstärkning och genfusion. Under punktmutationer förändras nukleotidsekvensen för proto-onkogenen och bildar ett strukturellt förändrat protein. Vid genförstärkning ökar mängden genprodukter, vilket inducerar celldelningen. Vid genfusion bildar de kondenserade generna genom translokationer onkoproteiner.

Referens:

1. "Cancer och cellcykeln." Lumen: Gränslös biologi, tillgänglig här.
2.Griffiths, Anthony JF. "Cancer: Genetiken av Aberrant Cell Control." En introduktion till genetisk analys. 7: e upplagan., U.S. National Library of Medicine, 1 Jan. 1970, Tillgänglig här.

Image Courtesy:

1. "Omvandling av proto-onkogen flödesdiagram" Av Haywardlc - Egent arbete (CC0) via Commons Wikimedia
2. "Oncogenes illustration" av okänd Illustrator - utgiven av National Cancer Institute, en byrå del av National Institutes of Health (Public Domain) via Wikimedia Commons