Онкогены

Онкоге́н — это ген, кодирующий белок, который, в случае нарушения регуляции, может вызвать образование злокачественной опухоли. Мутации, вызывающие активацию онкогенов, повышают шанс того, что клетка превратится в раковую клетку. Считается, что гены-супрессоры опухолей (ГСО) предохраняют клетки от ракового перерождения, и, таким образом, рак возникает либо в случае нарушения работы генов-супрессоров опухолей, либо при появлении онкогенов.

Многие клетки при появлении в них мутаций вступают в апоптоз, но в присутствии активного онкогена могут ошибочно выживать и пролиферировать. Для злокачественного перерождения клетки под действием многих онкогенов требуется дополнительная стадия, например, мутация в другом гене, факторы внешней среды (например, вирусные инфекции).

С 1970х открыты десятки онкогенов, вызывающие канцерогенез у человека, многие противораковые лекарства направлены на подавление активности онкогенов либо их продуктов.

Протоонкогены

Протоонкоген — это обычный ген, который может стать онкогеном из-за мутаций или повышения экспрессии. Многие протоонкогены кодируют белки, которые регулируют клеточный рост и дифференцировку. Протоонкогены часто вовлечены в пути передачи сигнала и в регуляцию митоза, обычно через свои белковые продукты. После активации (которая происходит из-за мутации самого протоонкогена или других генов) протоонкоген становится онкогеном и может вызвать опухоль.^[1]

Примерами продуктов протоонкогенов являются белки, вовлеченных в сигнальные пути — белок RAS, а также белки WNT, Myc, ERK и TRK.

Активация

Протоонкоген может стать онкогеном путем относительно незначительной модификации его естественной функции. Существует три основных пути активации:

• Мутация внутри протоонкогена, которая меняет структуру белка и
  • повышает активность белка (фермента)
  • при этом утрачивается регуляция экспрессии соответствующего гена
• Повышение концентрации белка путем
  • повышения экспрессии гена (нарушение регуляции экспрессии)
  • повышение стабильности белка, увеличение периода полужизни и, соответственно, активности в клетке
  • дупликация гена (хромосомная перестройка), в результате чего повышается концентрация белка в клетке
• Транслокация (хромосомная перестройка), которая вызывает
  • повышение экспрессии гена в нетипичных клетках или в нетипичное время
  • экспрессия постоянно активного гибридного белка. Такой тип перестройки в делящихся стволовых клетках костного мозга приводит к лейкемии у взрослых.

Мутации в микроРНК могут также приводить к активации онкогенов.^[2] Исследования показали, что малые молекулы РНК длиной 21-25 нуклеотидов, называемые микроРНК, контролируют экспрессию генов путем понижения их активности.^[3] Антисмысловые мРНК могут теоретически быть использованы для блокировки действия онкогенов.

Примечания

1. ↑ Todd R, Wong DT (1999). "Oncogenes". Anticancer Res. 19 (6A): 4729–46. PMID 10697588.
2. ↑ Esquela-Kerscher A, Slack FJ (Apr 2006). "Oncomirs - microRNAs with a role in cancer". Nat Rev Cancer 6 (4): 259–69. DOI:10.1038/nrc1840. PMID 16557279.
3. ↑ Negrini M, Ferracin M, Sabbioni S, Croce CM (Jun 2007). "MicroRNAs in human cancer: from research to therapy". J Cell Sci. 120 (Pt 11): 1833–40. DOI:10.1242/jcs.03450. PMID 17515481.

См. также

• Канцерогенез
• p53