Mengapa Gen Tumor Suppressor Penting untuk Kanser

Kandungan

• Jenis Gen Tumor Suppressor
• Gen Oncogenes vs Tumor Suppressor
• Inheritance and Oncogenes vs. Tumor Suppressor Gen
• Gen Penyekat Tumor dan "Hipotesis 2 Hit"
• Contoh

Gen penekan tumor membuat protein yang mengatur pertumbuhan sel, dan mereka memainkan peranan penting dalam mencegah perkembangan sel barah.

Apabila gen penekan tumor diubah atau tidak aktif disebabkan oleh mutasi (sama ada yang wujud semasa kelahiran atau yang berlaku di kemudian hari), mereka membuat protein yang kurang berkesan untuk mengawal pertumbuhan dan / atau pembaikan sel. Hasilnya adalah pertumbuhan sel-sel yang rosak atau tidak normal yang tidak terkendali, yang menyebabkan pertumbuhan yang tidak terkawal dan perkembangan tumor barah.

Gen penekan tumor juga dikenali sebagai gen antionikogen atau kehilangan fungsi.

Jenis Gen Tumor Suppressor

Gen penekan tumor terdapat dalam tiga jenis utama. Setiap jenis mempunyai fungsi yang berbeza:

1. Memberitahu sel untuk melambatkan dan berhenti membahagi
2. Membaiki kerosakan DNA selular yang berpunca daripada pembelahan dan boleh menyebabkan barah
3. Menyebabkan sel yang rosak memulakan proses yang disebut kematian sel yang diprogramkan, atau apoptosis

Gen Oncogenes vs Tumor Suppressor

Dua jenis gen utama terlibat dalam perkembangan barah: onkogen dan gen penekan tumor. Istilah oncogenes secara harfiah bermaksud "gen barah," dan gen ini menghasilkan pertumbuhan sel yang tidak terkawal. (Proto-onkogenes adalah gen yang membantu sel tumbuh, dan apabila bermutasi sehingga berfungsi dengan baik kemudian disebut sebagai onkogen).

Gen penekan tumor lebih senang dijelaskan dengan menggunakan analogi.

Onkogen: Jenis, Contoh, dan Peranan dalam Kanser

Analogi untuk Memandu: Tumor Suppressor Gen adalah Brek

Semakin banyak, penyelidikan barah menyelidiki imunoterapi kerana "suis hidup dan mati" untuk barah yang telah dijumpai. Ia boleh menjadi sangat teknikal dan membingungkan, jadi mungkin menganggap sel sebagai kereta.

Setiap sel mempunyai pemecut dan brek. Di dalam kereta biasa, kedua-duanya berfungsi dengan baik. Pelbagai proses memastikannya tetap seimbang sehingga kedua-duanya bergerak dengan stabil, tetapi tidak mengalami kerosakan.

Kanser bermula dengan rangkaian mutasi pada gen. Gen berfungsi sebagai cetak biru untuk membuat protein dengan fungsi yang berbeza. Beberapa mutasi bukan masalah besar - mereka berjalan dengan tenang dan tidak mengacaukan apa-apa. Mereka dipanggil mutasi penumpang.

Kemudian kami menemui mutasi pemandu. Pemandu boleh memutuskan untuk bergerak terlalu cepat atau terlalu lambat, dan mutasi pemandu inilah yang mendorong pertumbuhan sel barah.

Kanser boleh dikaitkan dengan masalah dengan pemecut atau brek, tetapi selalunya, kerosakan pada gen onkogen dan penekan tumor berlaku sebelum barah berkembang. Dengan kata lain, pemecut mesti terpaku di lantai DAN brek tidak berfungsi. Kenyataan bahawa barah sering memerlukan sejumlah mutasi yang berbeza adalah, sebahagiannya, mengapa barah lebih sering terjadi pada orang tua. Lebih banyak masa membolehkan lebih banyak mutasi.

Dalam analogi kereta ini:

• Onkogen adalah gen yang mengawal pemecut
• Gen penekan tumor mengawal brek

Menggunakan analogi ini untuk merujuk kepada pelbagai jenis gen penekan tumor yang disenaraikan di atas:

• Beberapa jenis bertanggungjawab untuk menekan brek
• Sebilangan membaiki brek yang rosak
• Yang lain mengundurkan kereta ketika ia tidak dapat diperbaiki

Inheritance and Oncogenes vs. Tumor Suppressor Gen

Terdapat beberapa perbezaan penting antara gen onkogen dan penekan tumor pada barah.

Secara amnya, onkogen adalah dominan. Di dalam badan kita, kita mempunyai dua set setiap kromosom kita dan dua set gen: satu dari setiap ibu bapa kita. Dengan gen yang dominan, hanya satu daripada dua salinan yang perlu dimutasi atau tidak normal agar kesan negatif berlaku.

Contohnya, ambil mata coklat. Sekiranya orang mewarisi satu salinan gen bermata coklat dan satu salinan gen bermata biru, warna mata mereka akan selalu berwarna coklat. Dalam analogi kereta, hanya diperlukan satu salinan gen bermutasi yang mengawal pemecut agar kereta tidak terkawal (hanya satu daripada dua proto-onkogen yang perlu dimutasi untuk menjadi onkogen).

Gen penekan tumor, sebaliknya, cenderung resesif. Maksudnya, sama seperti anda memerlukan dua gen untuk mata biru untuk memiliki mata biru, dua gen penindas mesti rosak untuk menyumbang kepada barah.

Penting untuk diperhatikan bahawa hubungan antara gen onkogen dan penekan tumor jauh lebih kompleks daripada ini, dan kedua-duanya sering terjalin. Sebagai contoh, mutasi pada gen penekan boleh mengakibatkan protein yang tidak dapat memperbaiki mutasi pada onkogen, dan interaksi ini mendorong prosesnya maju.

Gen Penyekat Tumor dan "Hipotesis 2 Hit"

Memahami sifat resesif gen penekan tumor boleh membantu dalam memahami kecenderungan genetik dan kanser keturunan.

Contoh gen penekan tumor adalah gen BRCA1 / BRCA2, atau dikenali sebagai "gen barah payudara." Orang yang mengalami mutasi pada salah satu gen ini mempunyai peningkatan risiko terkena barah payudara (antara barah lain).

Namun, tidak semua orang yang mempunyai gen itu menghidap barah payudara. Salinan pertama gen ini dimutasi semasa lahir, tetapi tidak berlaku mutasi lain setelah kelahiran (mutasi yang diperoleh atau mutasi somatik) bahawa protein pembaikan yang tidak normal dibuat yang meningkatkan risiko kanser.

Penting untuk diperhatikan bahawa terdapat beberapa gen yang berkaitan dengan perkembangan barah payudara (bukan hanya gen BRCA), yang mana ujian genetik tersedia, dan banyak daripadanya dianggap sebagai gen penekan tumor.

Gen Bukan BRCA Yang Meningkatkan Risiko Kanser Payudara

Sifat resesif inilah yang disebut dalam "hipotesis hit 2" kanser. Salinan pertama (dalam contoh di atas, salinan gen cacat yang diwariskan) adalah hit pertama, dan mutasi kemudian pada salinan gen yang lain kemudiannya adalah hit kedua.

Yang perlu diperhatikan adalah bahawa "2 hits" sahaja tidak cukup untuk menyebabkan barah. Kerosakan sel DNA (dari persekitaran atau kerana proses metabolik normal dalam sel) mesti berlaku, dan bersama-sama kedua salinan gen penekan tumor yang bermutasi tidak dapat menghasilkan protein yang berkesan untuk memperbaiki kerosakan.

Gen Tumor Suppressor dan Kanser Keturunan

Menurut American Cancer Society, sindrom kanser yang diwarisi menyumbang antara 5% dan 10% daripada kanser, tetapi kajian menunjukkan bahawa peratus kanser yang dapat dikaitkan dengan gen ini mungkin jauh lebih tinggi. Pemeriksaan genetik kini tersedia untuk beberapa sindrom ini, tetapi dalam banyak kes, kecenderungan genetik tidak dapat dijumpai dengan ujian. Dalam kes ini, sangat berguna bagi orang untuk bekerjasama dengan kaunselor genetik yang mungkin dapat memahami lebih banyak mengenai risiko berdasarkan sejarah keluarga.

Dua Peranan Asas Gen Penindas Tumor: Penjaga Pintu dan Pengasuh

Seperti yang dinyatakan sebelumnya, gen penekan tumor dapat berfungsi sebagai "brek" kereta dengan tiga cara utama tetapi menghalang pertumbuhan sel, memperbaiki DNA yang patah, atau menyebabkan sel mati. Jenis gen penekan tumor ini boleh dianggap sebagai gen "penjaga pintu".

Namun, beberapa gen penekan tumor berfungsi sebagai peranan pengasuh. Gen ini menghasilkan protein yang mengawasi dan mengatur banyak fungsi gen lain untuk menjaga kestabilan DNA.

Dalam contoh di bawah, Rb, APC, dan p53 berfungsi sebagai penjaga pintu. Sebaliknya, gen BRCA1 / BRCA2 berfungsi lebih sebagai pengasuh dan mengatur aktiviti protein lain yang terlibat dalam pertumbuhan dan pembaikan sel.

Contoh

Banyak gen penekan tumor yang berbeza telah dikenal pasti, dan kemungkinan banyak lagi yang akan dikenal pasti pada masa akan datang.

Sejarah

Gen penekan tumor pertama kali dikenal pasti di kalangan kanak-kanak dengan retinoblastoma. Pada retinoblastoma, berbeza dengan banyak gen penekan tumor, gen tumor yang diwarisi adalah dominan-dan oleh itu membolehkan barah berkembang pada anak kecil. Sekiranya satu ibu bapa membawa gen yang bermutasi, maka 50 peratus anak mereka akan mewarisi gen tersebut dan berisiko mengalami retinoblastoma.

Contoh Biasa

Beberapa contoh gen penekan tumor yang berkaitan dengan kanser termasuk:

• RB: Gen penekan yang bertanggungjawab untuk retinoblastoma
• gen p53: Gen p53 menghasilkan protein p53 yang mengatur pembaikan gen dalam sel. Mutasi dalam gen ini terlibat dalam sekitar 50 peratus kanser. Mutasi warisan dalam gen p53 jauh lebih jarang daripada mutasi yang diperoleh dan mengakibatkan keadaan keturunan yang dikenali sebagai sindrom Li Fraumeni. P53 memberi kod untuk protein yang memberitahu sel mati jika ia rosak dan tidak dapat diperbaiki, suatu proses yang disebut sebagai apoptosis.
• Gen BRCA1 / BRCA2: Gen ini bertanggungjawab untuk sekitar 5 peratus hingga 10 peratus barah payudara, tetapi kedua-dua mutasi gen BRCA1 dan mutasi gen BRCA2 dikaitkan dengan peningkatan risiko kanker lain juga. (BRCA2 juga dikaitkan dengan peningkatan risiko barah paru-paru pada wanita.)
• Gen APC: Gen ini dikaitkan dengan peningkatan risiko barah kolon pada orang dengan poliposis adenomatous keluarga.
• Gen PTEN: Gen PTEN adalah salah satu gen bukan BRCA yang dapat meningkatkan risiko wanita menghidap barah payudara (hingga 85 persen risiko seumur hidup). Ia dikaitkan dengan sindrom tumor PTEN hamartoma dan sindrom Cowden. Gen ini memberi kod untuk protein yang membantu pertumbuhan sel tetapi juga membantu sel melekat bersama. Apabila gen itu bermutasi, ada risiko lebih besar bahawa sel barah akan "pecah" atau bermetastasis.

Pada masa ini, lebih daripada 1200 gen penekan tumor manusia telah dikenal pasti. University of Texas mempunyai pangkalan data gen penekan tumor yang menyenaraikan banyak gen ini.

Tumor Suppressor Gen dan Cancer Cancer

Memahami gen penekan tumor juga dapat membantu menjelaskan mengapa terapi, seperti kemoterapi, tidak menyembuhkan kanser sepenuhnya. Beberapa rawatan barah berfungsi untuk merangsang sel untuk membunuh diri. Oleh kerana sebilangan gen penekan tumor mencetuskan proses apoptosis (kematian sel), ketika tidak berfungsi dengan baik, sel-sel barah mungkin tidak dapat melalui proses apoptosis seperti sel-sel lain.

Satu Perkataan Dari Sangat Baik

Mempelajari fungsi gen penekan tumor dan onkogen yang terlibat dalam pembentukan barah, serta ciri-ciri sel-sel barah dan bagaimana sel-sel barah berbeza dari sel-sel normal, dapat membantu para penyelidik mencari cara baru untuk kedua-duanya mengenal pasti orang yang berisiko terkena barah dan untuk merawat barah yang berlaku.

Pakar tahu bahawa bukan hanya perubahan dalam genom itu sendiri yang penting, tetapi mengubah cara gen diekspresikan tanpa perubahan genetik (dikenali sebagai epigenetik) berperanan dalam barah. Ada kemungkinan perubahan dalam persekitaran tisu kita boleh mempengaruhi "ekspresi" protein penekan tumor yang dibuat oleh gen ini.

Sebagai contoh, satu kajian melihat peranan herba perubatan dalam pengaktifan molekul penekan tumor, dan beberapa kajian lain telah melihat peranan pola pemakanan dalam pengaktifan penekan tumor.

• Berkongsi
• Balikkan
• E-mel
• Teks