Tusgen

Genetik og kræft - hvordan gener forårsager kræft

Hvordan gener forårsager kræft:

Genetisk illustration demonstrerer celle mutation

For at forstå de genetiske mekanismer, hvordan gener forårsager kræft, er det vigtigt at gennemgå nogle grundlæggende genetiske begreber. Gener kommer i par, og arbejde sammen om at lave et protein produkt. Et medlem af genparret kommer fra moderen, mens det andet medlem er arvet fra faderen. Æg og sæd kaldes "kønsceller". Når en ændring eller mutation i et gen er til stede i kimceller, er det nævnt som en "kønscelleoverførsel mutation." Når en germline mutation er nedarvet, det er til stede i alle kroppens celler. På den anden side, mutationer, som vi ikke er født med, men der opstår tilfældigt over tid i cellerne i kroppen siges at være "erhvervet". Erhvervede mutationer ikke er til stede i alle celler i kroppen, er ikke arvelig, og ikke videregives til vores børn. De fleste humane cancere menes at være forårsaget af erhvervede mutationer. Kimcellelinjesekvenser mutationer er involveret i en lille procentdel af sagerne.

Dannelsen af ​​tumorer dybest set skyldes cellevækst, der kommer ud af kontrol. I det humane genom, er der mange forskellige typer af gener, der styrer cellevækst i en meget systematisk og præcis måde. Når disse gener har en fejl i deres DNA-kode, kan de ikke fungere ordentligt, og siges at være "ændret" eller muteret. I de fleste tilfælde er en akkumulering af mange mutationer i forskellige gener forekommer i en specifik gruppe af celler over tid nødvendig for at forårsage malignitet. De forskellige typer af gener, der, når det muteres, kan føre til udvikling af cancer er beskrevet nedenfor. Husk, at det normalt tager mutationer i flere af disse gener for en person til at udvikle kræft. Hvad specifikt forårsager mutationer at forekomme i disse gener er stort set ukendt. Mutationer kan være forårsaget af kræftfremkaldende stoffer (miljømæssige faktorer er kendt for at øge risikoen for kræft), men udviklingen af ​​mutationer er også en naturlig del af aldringsprocessen.

  • onkogener
    Disse ændrede former af gener kendt som proto-onkogener. Proto-onkogener er ansvarlige for at fremme cellevækst. Når ændret eller muteret, bliver de onkogener og derefter kan fremme tumordannelse eller vækst. Egenskaber af onkogener omfatter følgende:

    • Mutationer i proto-onkogener normalt erhverves. En undtagelse er, at mutationer i RET protooncogen kan nedarves og forårsage en sygdom kaldet multipel endokrin neoplasi (MEN) type II.

    • At have en mutation i blot én af de to kopier af et bestemt protooncogen er som regel nok til at medføre en ændring i celle vækst og dannelsen af ​​en tumor. Af denne grund er onkogener siges at være "dominerende" på celleniveau.

  • tumorsuppressorgener
    Tumor suppressor gener er gener, der normalt er til stede i vores celler. Når du arbejder korrekt, de holder de processer af cellevækst og celledød (kaldet apoptose) i skak. Gennem disse processer, kan de også undertrykke tumorudvikling. Når et tumorsuppressorgen er muteret, kan det føre til tumordannelse eller vækst. Egenskaber af tumorsuppressorgener omfatter følgende:

    • Begge kopier af en bestemt tumor suppressor skal muteres (begge medlemmer af genpar) for at forårsage en ændring i cellevækst og tumordannelse at forekomme. Af denne grund er tumorsuppressorgener siges at være "recessive" på celleniveau.

    • Mutationer i tumorsuppressorgener ofte erhverves. Mutationer i begge kopier af et tumorsuppressorgen par kan opstå som følge af aldring og / eller miljømæssige eksponeringer.

    • En mutation i et tumorsuppressorgen kan også nedarvet. I disse tilfælde er en mutation i en kopi af det tumorsuppressorgen pair arvet fra en forælder, og derfor til stede i alle celler af en person (kønscelleoverførsel mutation). Mutationen i den anden kopi af genet (som er nødvendig for tumor dannelse og cellevækst ændring) er erhvervet, og forekommer normalt kun i en enkelt celle eller en håndfuld af celler. Hvis der opstår den anden "hit" eller mutation i en celletype, der har brug for denne særlige tumorsuppressorgen at kontrollere cellevækst, vil processen for tumordannelse begynde. Denne mekanisme er også kendt som "to-hit teori."

    • De fleste af de gener forbundet med arvelig kræft er tumorsuppressorgener. Ikke desto mindre er de fleste mutationer i tumorsuppressorgener ikke arvelig.

  • DNA-reparation gener
    Under celledeling, DNA i en celle gør en kopi eller en kopi af sig selv. Under denne komplekse proces, kan der opstå fejl. Uoverensstemmelse-reparation gener koder for proteiner, der retter disse naturligt forekommende stavefejl i DNA'et. Når disse gener er ændrede eller muterede imidlertid fejlparringer (fejl) i DNA tilbage. Hvis disse fejl forekommer i tumorsuppressorgener eller proto-onkogener, i sidste ende vil føre til ukontrolleret cellevækst og tumordannelse. Der er andre typer af DNA-reparation gener, der reparerer fejl i DNA, der opstår fra mutagene stoffer såsom store doser af stråling. Egenskaber af DNA-reparation gener omfatter følgende:

    • Mutationer i DNA reparation gener kan arves fra en forælder eller erhvervet over tid som følge af aldring og miljømæssige eksponeringer.

    • DNA-reparation gener kræver to mutationer (begge medlemmer af genpar) for til processen med tumordannelse at forekomme. Af denne grund er mismatch-reparation gener siges at være "recessive" på celleniveau.

Husk, at det normalt tager mutationer i flere af disse gener for kræft at udvikle sig. I de fleste tilfælde af cancer, er alle mutationer erhverves. I arvet kræft, er en mutation gået ned fra den forælder, men resten er anskaffet. Fordi det tager mere end en enkelt mutation for at forårsage kræft, ikke alle mennesker, der arver en mutation i et tumorsuppressorgen, protooncogen eller DNA-reparation gen vil udvikle kræft.