Hoe worden Proto-oncogenen Oncogenen

Proto-oncogenen zijn een klasse van genen die worden gecodeerd voor de eiwitten die de celcyclus reguleren. Deze eiwitten kunnen groeifactorreceptoren, transcriptionele regulatoren of signaaltransductie-eiwitten zijn. Ze dienen als positieve controles van de celcyclus en reguleren de apoptotische routes negatief. De activering van proto-oncogenen in oncogenen induceert de vorming van kanker. De omzetting van proto-oncogenen in oncogenen vindt op drie manieren plaats: door puntmutaties, hoog niveau van genamplificatie, fusies van genen of genproducten. Deze drie manieren worden in dit artikel beschreven.

Key Areas Covered

1. Wat zijn Proto Oncogenen
      - Definitie, functies, typen
2. Hoe worden Proto-oncogenen Oncogenen
     - Puntmutaties, genamplificatie, gen-fusie

Sleutelbegrippen: genamplificatie, gen-fusie, oncogenen, puntmutaties, proto-oncogenen

Wat zijn Proto Oncogenen

Proto-oncogenen verwijzen naar een klasse van genen die de specialisatie en verdeling van normale cellen bevorderen; ze worden oncogenen na mutaties. Oncogenen zijn alle genen die bijdragen aan de omzetting van een normale cel in een kankerachtige cel bij mutatie of die tot expressie worden gebracht op hoge niveaus. De genproducten van proto-oncogenen zijn verantwoordelijk voor de positieve regulatie van de celcyclus. De rol van proto-oncogenen in een cel wordt getoond in Figuur 1.

Figuur 1: Proto-oncogenen

Ongeveer 100 verschillende proto-oncogenen zijn tot nu toe geïdentificeerd. Enkele van de goed gekarakteriseerde oncogenen worden beschreven in tafel 1.

oncogenen

Oncogene	Functie
Nucleaire transcriptieregelaars (gevonden in de kern)
juni	Transcriptiefactor
fos	Transcriptiefactor
erbA	Lid van steroïde receptorfamilie
Intracellulaire signaalomzetters (gevonden in het cytoplasma)
abl	Eiwittyrosinekinase
raf	Eiwit serine kinase
gsp	G-proteïne-alfa-subeenheid
ras	GTP / GDP-bindend eiwit
Mitogen-receptoren (aangetroffen in het transmembraandomein)
erbB	Receptortyrosinekinase
FMS	Receptortyrosinekinase
Mitogeen (extracellulair)
zus	Afgescheiden groeifactor
Apoptose-remmer (gevonden in cytoplasma)
bcl2	Stroomopwaartse remmer van de caspase-cascade

Hoe worden Proto-oncogenen Oncogenen

Proto-oncogenen worden oncogenen in drie routes: puntmutaties, hoog niveau van genamplificatie, fusies van genen of genproducten. De omzetting van proto-oncogenen in oncogenen is weergegeven in Figuur 2.

Figuur 2: Vorming van proto-oncogenen

Punt mutaties

Veranderingen in enkele nucleotiden kunnen optreden in het voor eiwit coderende gebied of het regulerende gebied van het proto-oncogen. Puntmutaties in het eiwitcoderende gebied veranderen de functie van het proto-oncogen door middel van activering, stabiliteit en locatie van het eiwit. De veranderingen in de regulerende sequenties van het proto-oncogen veranderen de genexpressie door middel van RNA-splitsing en veranderde hoeveelheid genexpressie. Puntmutaties introduceren echter structurele modificaties en produceren een oncoproteïne. Als een voorbeeld veroorzaakt de omzetting van het glycinegehalte op het getal 12 aminozuur van het Ras-eiwit in een valine menselijke blaaskanker. Bovendien kunnen sommige structurele wijzigingen optreden als gevolg van de deleties van delen van het eiwit.

Gene Amplification

Genamplificatie veroorzaakt verhoogde niveaus van genproducten. Het hoge niveau van genexpressie leidt er ook toe dat de genproducten dienen als oncoproteïnen.

Gene Fusion

Genfusie veroorzaakt ook de productie van de meeste structureel veranderde eiwitten. De opkomst van het Philadelphia-chromosoom is een voorbeeld van genfusie. Het wordt gevormd door een translocatie tussen chromosoom 9 en 22. Deze fuseert BCR1 en abl genen. Het veroorzaakt chronische myeloïde leukemie (CML). Het Brc1-Abl-fusie-eiwit dient als een oncoproteïne.

De mutaties van proto-oncogenen worden door celdeling doorgegeven aan de volgende celgeneratie. Aangezien de functie van proto-oncogenen is om de celcyclus positief te reguleren, veroorzaken de gemuteerde oncogenen ongecontroleerde celdeling door de cellen in het kwaadaardige stadium te brengen. Dit veroorzaakt de vorming van tumoren of kankers in het lichaam.

Conclusie

Proto-oncogenen zijn verantwoordelijk voor de specialisatie en deling van cellen. Na mutaties worden ze oncogenen die de vorming van kanker veroorzaken. De drie belangrijkste methoden die betrokken zijn bij de omzetting van proto-oncogenen in oncogenen zijn puntmutaties, genamplificatie en genfusie. Tijdens puntmutaties wordt de nucleotidesequentie van het proto-oncogen veranderd, waarbij een structureel veranderd eiwit wordt gevormd. Bij genamplificatie is de hoeveelheid genproducten verhoogd, wat de celdeling induceert. Bij genfusie vormen de gefuseerde genen door translocaties oncoproteïnen.

Referentie:

1. "Kanker en de celcyclus." Lumen: Boundless Biology, hier beschikbaar.
2.Griffiths, Anthony JF. "Kanker: de genetica van afwijkende celcontrole." Een inleiding tot genetische analyse. 7e editie., U.S. National Library of Medicine, 1 januari 1970, hier beschikbaar.

Afbeelding met dank aan:

1. "Conversie van proto-oncogen stroomschema" door Haywardlc - Eigen werk (CC0) via Commons Wikimedia
2. "Oncogenes illustration" By Unknown Illustrator - uitgegeven door het National Cancer Institute, een agentschap onderdeel van de National Institutes of Health (Public Domain) via Commons Wikimedia