Hoe beïnvloeden gemuteerde tumorsuppressorgen met de celcyclus?
Share
De celcyclus is een reeks gebeurtenissen die zich in een cel voordoen, wat uiteindelijk leidt tot de opsplitsing in twee dochtercellen. De voortgang van de celcyclus wordt gemonitord en gereguleerd door celcycluscontrolepunten (Cps). De drie meest kritieke controlepunten zijn G1 controlepunt, G2 controlepunt en mitotisch controlepunt. Tumor suppressor genen (TSG's) en proto-oncogenen zijn twee soorten genen die betrokken zijn bij de regulatie van de celcyclus. Tumor suppressor genen produceren eiwitten die de celcyclus negatief reguleren terwijl proto-oncogenen de celcyclus positief reguleren.
Key Areas Covered
1. Wat zijn Tumor Suppressor Genen
- Definitie, functie, typen
2. Hoe beïnvloeden gemuteerde tumorsuppressorgen met de celcyclus?
- De rol van tumorsuppressorgenen in de celcyclus
Sleutelbegrippen: celcyclus, DNA-schade, tumorsuppressorgenen, ongecontroleerde celproliferatie
Wat zijn Tumor Suppressor Genen
Tumor suppressor-genen verwijzen naar elke klasse van genen die ongeremde celdeling remmen en kwaadaardige celproliferatie veroorzaken bij activering door een mutatie. Vandaar dat de belangrijkste functie van tumorsuppressorgenen het verlagen van de celdeling is. Bovendien zijn tumorsuppressorgenen betrokken bij het repareren van DNA-beschadigingen of het induceren van geprogrammeerde celdood, bekend als apoptose. Sommige tumorsuppressorgenen en hun functies worden getoond in tafel 1.
Tumor Suppressor Genen
| Tumor Suppressor Gene | Functie | Type van Tumoren |
| TP53 | Regeling van de celcyclus, apoptose | Hersentumoren, leukemie, borstkanker, sarcomen |
| RB1 | Celcyclusregeling | Retinoblastoom, osteogeen sarcoom |
| WT1 | Regulatie van transcriptie | Pediatrische nierkanker, meest voorkomende vorm van solide tumor bij kinderen |
| NF1 | Katalyse van RAS-activering | Neurofibromen, sarcomen, gliomen |
| NF2 | Koppeling van het celmembraan aan actine cytoskelet | Schwann-celtumoren, astrocytomen, meningeomen, ependymomen |
| APC | Signalering door adhesiemoleculen naar de kern | Darmkanker |
| BRC1 en BRC2 | Transcriptieregulatie en DNA-reparatie | Borst- en eierstokkanker |
Hoe beïnvloeden gemuteerde tumorsuppressorgen met de celcyclus?
De collectieve functie van de meeste goed begrepen tumorsuppressorgenen zoals p53, Rb en p21 is om de voortgang van de celcyclus te remmen totdat bepaalde gebeurtenissen zijn voltooid. Daarom is de functie van de tumorsuppressorgenen hetzelfde als die van de remmen in een voertuig. De gemuteerde vorm van tumorsuppressorgenen leidt tot de vorming van kwaadaardige cellen die ongecontroleerde celproliferatie bezitten.
Het p53-gen speelt een belangrijke rol in de G1 controlepunt wanneer de cel vanuit G de S-fase binnengaat1 fase. Daarom kan het gemuteerde p53-gen de celcyclus bij de G niet langer stoppen1 checkpoint. Het beschadigde DNA kan ook niet gerepareerd blijven. Als het p53-gen functioneel is, kunnen de cellen met beschadigd DNA aan apoptose worden onderworpen. De functie van zowel het normale als het gemuteerde p53-gen wordt getoond in Figuur 1.
Figuur 1: Normaal en gemuteerd p53
De gemuteerde p53 is ook niet in staat om de productie van p21-eiwitten op gang te brengen. Adequate p21-niveaus zijn vereist voor de effectieve blokkering van CDK-activering. De CDK's (cycline-afhankelijke kinasen) zijn de vertraagde responsen van de Gl-fase. Uiteindelijk kunnen de dochtercellen ook gemuteerde p53-genen hebben. Deze niet-functionele tumorsuppressorgenen veroorzaken ongecontroleerde celproliferatie, waardoor de dochtercelpopulatie in een kwaadaardig stadium terechtkomt. Over het algemeen veroorzaken gemuteerde p53-genen meer dan de helft van de kankers. Het eerste geïdentificeerde tumor suppressor gen bij mensen is de Rb en het veroorzaakt tumoren in het oog genaamd retinoblastoom.
Conclusie
Tumor suppressor-genen zijn een klasse van genen die eiwitten produceren, negatief de celcyclus regulerend. Omdat de belangrijkste functie van tumor suppressor genen is om de celcyclus te controleren en DNA-schade te herstellen, veroorzaken de gemuteerde vormen van tumor suppressor genen ongecontroleerde celproliferatie.
Referentie:
1. "Tumor Suppressor Genen and Activities." Tumor Suppressors, hier beschikbaar.
2.Velez, Ana Maria Abreu en Michael S. Howard. "Tumor-Suppressor Genen, Cell Cycle Regulatory Checkpoints, and the Skin." North American Journal of Medical Sciences, Medknow Publications & Media Pvt Ltd, mei 2015, hier beschikbaar.
Afbeelding met dank aan:
1. "Figuur 10 04 01" door CNX OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia
