Онкогены: общие сведения
Онкоген (oncogene, с-onc, греч. onkos — нарост, опухоль и genos — род, происхождение) - ген, экспрессия которого приводит к злокачественному перерождению (онкотрансформации) клеток. Онкоген присутствуют в ряде онкогенных ДНК-содержащих и РНК-содержащих вирусов (см. Онкогенный (опухолеродный) вирус). Некоторые нормальные гены, содержащиеся в геноме высших организмов (протонкогены), могут преобразовываться в онкогены в результате мутаций, амплификаций, повышенной или пониженной по сравнению с нормой экспрессией и некоторых других механизмов. Как правило, в злокачественной трансформации клеток участвуют одновременно 2 и более онкогенов.
Таким образом, онкогены - это активированные вследствие мутаций или по другим причинам клеточные протоонкогены продукты которых стимулирует одну из стадий раковой прогрессии клетки, действуя доминантным образом. Или гены онкогенных вирусов , вызывающие малигнизацию клеток и образование раковых опухолей .
Различают клеточные и вирусные онкогены. Связать развитие большинства опухолей с каким-то одним онкогеном нельзя. Как правило, для развития опухоли требуется несколько онкогенов, взаимодействующих друг с другом и регулирующих пролиферацию клетки.
Вирусные онкогены были обнаружены у ретровирусов , вызывающих опухоли животных. Описано около 20 таких онкогенов.
Клеточные онкогены были открыты путем выделения ДНК из опухолевых клеток и внедрения ее в здоровые клетки, которые после этого становились опухолевыми. Описано более 20 таких онкогенов.
Протоонкогены - это нормальные гены, регулирующие пролиферацию и дифференцировку клеток; они служат предшественниками онкогенов. Об этом говорит сходство протоонкогенов с онкогенами ретровирусов. Протоонкогены необходимы для жизни клетки, и в течение эволюции их структура изменилась очень слабо: у дрожжевых грибов и человека многие из них почти одинаковые. Белки, кодируемые протоонкогенами, образуются в определенных периодах клеточного цикла и на определенных стадиях дифференцировки клеток.
Гены-супрессоры опухолевого роста кодируют белки, подавляющие пролиферацию. Мутации этих генов способны вести к бесконтрольному делению клеток. Описано более 10 таких генов.
Отличия онкогенов. Клеточные онкогены содержат экзоны и интроны , а вирусные - только экзоны. Вирусная ДНК имеет длинные концевые повторы, служащие мощными промоторами, которых нет у клеточных онкогенов. Вставка таких повторов вблизи клеточного онкогена усиливает его экспрессию и может вызвать трансформацию клетки.
Рак вызывается нарушением регуляции генов, которые определяют, когда клетки делятся, погибают и перемещаются из одной части тела в другую. В процессе канцерогенеза гены могут становиться активированными таким образом, что усиливают пролиферацию клеток или предотвращают клеточную гибель, или, наоборот, гены могут инактивироваться так, что они не могут более сдерживать эти процессы. Первый класс генов называется "онкогены", а второй - гены-суппрессоры опухолей ("tumor suppressor genes"). Между этими двумя классами генов существует взаимодействие, которое и приводит к образованию раковой опухоли.
Смотрите также:
