Tumor supresorové geny

Z WikiSkript

(přesměrováno z Tumor-supresorové geny)

Tumor supresorové geny (zvané taky antionkogeny nebo recesivní onkogeny) mají zásadní úlohu v prcesu maligní transformaci buněk.

Jejich produkty regulují buněčné dělení. K poruše kontroly buněčného cyklu vede chybění obou alel určitého supresorového genu, změna jejich struktury nebo inaktivace jimi kódovaného proteinu. To všechno může mít za následek maligní zvrat buňky.

Obecná charakteristika[upravit | editovat zdroj]

Princip dvouzásahové teorie u retinoblastomu

Mutace v tumor supresorových genech mají recesivní charakter. Na rozdíl od onkogenů proteiny kódované antionkogeny mají antiproliferační účinek, podporují diferenciaci a apoptózu.

V každé somatické buňce je asi 40 tumor supresorových genů. Aby se staly tumorigenními, musí dojít k mutaci obou jejich alel.

Teorie dvou zásahů byla formulována Alfredem G. Knudsonem při výzkumu retinoblastomu. Ten se vyskytuje v dědičné a sporadické formě. Všiml si, že vrozená forma postihuje jedince v mladším věku a častěji bývají zasažené obě oči.

Na rozdíl od mnohem častějšího sporadického retinoblastomu, kde se jedná o náhodné mutace jedné a posléze druhé alely v buňce sítnice, je u hereditární formy jedna mutovaná alela zděděna. Příslušný jedinec je heterozygot, u něhož se zděděná nádorová predispozice zatím neprojevuje. Dojde-li však k mutaci/eliminaci druhé alely, iniciuje se rozvoj nádorového klonu buněk sítnice.

Tomuto procesu se říká ztráta heterozygozity (LOH – loss of heterozygozity).

Přehled některých recesivních onkogenů podmiňujících nádorová onemocnění
Symbol Název Nádorové onemocnění
APC Gen adematózní polypózy tlustého střeva Kolorektální karcinom
BRCA1 Gen 1 pro familiární karcinom prsu/vaječníku Hereditární karcinom prsu/ovaria
BRCA2 Gen 2 pro familiární karcinom prsu/vaječníku Hereditární karcinom prsu/ovaria
CDH1 Gen pro kadherin 1 Familiární karcinom žaludku, lobulární karcinom prsu
CDNK2A Gen inhibitoru cyklin-dependentní kinázy 2A (p16) Maligní melanom kůže
EP300 Gen vazebného proteinu 300 kD-E1A Karcinomy kolorektální, pankreatu, prsu

RB[upravit | editovat zdroj]

Komplex CDK4/Cyklin D fosforyluje komplex pRB/E2F a tím uvolňuje transkripční faktor E2F, který dále umožní přechod buňky z fáze G1 do S

Retinoblastomový gen (RB1 gen) a jeho produkt RB-protein (pRB) je klíčovým regulátorem buněčného cyklu a je přímo či nepřímo inaktivován ve většině lidských nádorech.

Protein RB se v klidných buňkách nachází v aktivní hypofosforylované formě v inaktivní hyperfosforylované formě se nachází v buňkách procházející přechodem G1 fáze do S fáze buněčného cyklu.

Progrese z G1 fáze do S fáze představuje pro dělící se buňku důležitý bod, po vstupu do S fáze je buňka nucena doknočit mitózu. Vysoké hladiny komplexů cyklinů a cyklin depedentích kináz (Jedná se hlavně o CDK4/cyklin D, CDK6/cyklin D, CDK2/cyklin E) hyprefosforylují RB protein a dojde k jeho přeměně na inaktivní formu. Tím dojde k uvolnění transkripčního faktoru E2F a k jeho navázání na DNA a expresi genů nutných pro vstup do S fáze buněčného cyklu.

V nádorových buňkách dochází k porušení funkce RB genu následujícími způsoby.

  • Mutací obou alel vedoucí k zrátě funkce
  • Posun z aktivní do inaktivní fomry RB protein, způsoben mutací zvyšující expresi CDK/cyklin D komplexů

TP53[upravit | editovat zdroj]

Tumor supresorový gen TP53, který kóduje protein p53, je klíčovým regulátorem buněčného cyklu, opravy poškození DNA a apoptózy. Jedná se nejčastěji mutovaný gen maligně transformovaných buňkách.

Lokalizován na krátkém ramenu chromosomu 17 (17p13.1, OMIM: 191170), obsahuje 393 kodonů, reguluje průběh interfáze, zvaný také „strážce genomu“. Reaguje na poškození DNA dočasným pozastavením cyklu a umožní tak reparaci chyb (tzv. velký repair).

CAVE!!! Gen p53 není přímo odpovědný za pozastavení cyklu ani za reparaci chyb. Zahájení a trvání klidového stadia kontroluje prostřednictvím genů, jejichž transkripční aktivitu řídí svým proteinem p53.

Gen p53 se uplatňuje i v 2. kontrolním bodě interfáze – pozastavením buněčného cyklu v tomto období umožňuje tzv. postreplikační repair. Dále vyvolává a koordinuje apoptózu, když reparace DNA není úspěšná.

Pacienti s Li-Fraumeniho syndromem mají obvykle jednu mutantní alelu v zárodečných buňkách a tím i zvýšené riziko vzniku sarkomů, leukemie a karcinomu mléčné žlázy.


Odkazy[upravit | editovat zdroj]

Související články[upravit | editovat zdroj]

Použitá literatura[upravit | editovat zdroj]

  • ROBBINS, Stanley L. a Ramzi S. COTRAN. Robbins & Cotran pathologic basis of disease. 10. vydání. Philadelphia, PA : Elsevier, 2021. Kapitola 7. ISBN 978-0323531139.
  • ŠTEFÁNEK, Jiří. Medicína, nemoci, studium na 1. LF UK [online]. [cit. 11.02.2010]. <https://www.stefajir.cz/>.

Reference[upravit | editovat zdroj]