Онкоген

Онкоге́н — ген, продукт которого может стимулировать образование злокачественной опухоли. Мутации, вызывающие активацию онкогенов, повышают шанс того, что клетка превратится в раковую клетку. Считается, что гены-супрессоры опухолей (ГСО) предохраняют клетки от ракового перерождения, и, таким образом, рак возникает либо в случае нарушения работы генов-супрессоров опухолей, либо при появлении онкогенов (в результате мутации или повышения активности протоонкогенов, см. ниже)[1].

Многие клетки при появлении в них мутаций подвергаются апоптозу, но в присутствии активного онкогена могут ошибочно выживать и пролиферировать. Для злокачественного перерождения клетки под действием многих онкогенов требуется дополнительные условия, например, мутация в другом гене или факторы внешней среды (например, вирусные инфекции).

С 1970-х открыты десятки онкогенов у человека. Многие противораковые лекарства направлены на подавление активности онкогенов либо их продуктов.

Протоонкогены

Протоонкоген — обычный ген, который может стать онкогеном из-за мутаций или повышения экспрессии. Многие протоонкогены кодируют белки, которые регулируют клеточный рост и дифференцировку. Протоонкогены часто вовлечены в пути передачи сигнала и в регуляцию митоза, обычно через свои белковые продукты. После активации (происходящей из-за мутации самого протоонкогена или других генов) протоонкоген становится онкогеном и может вызвать опухоль.[2][3]

Примерами продуктов протоонкогенов являются белки, вовлеченных в сигнальные пути — белок RAS, а также белки WNT, Myc, ERK и TRK.

Активация

Протоонкоген может стать онкогеном путём относительно незначительной модификации его естественной функции. Существует три основных пути активации:

• Мутация внутри протоонкогена, которая:
  • меняет структуру белка,
  • повышает активность белка (фермента), при которой утрачивается регуляция экспрессии соответствующего гена.
• Повышение концентрации белка путём:
  • повышения экспрессии гена (нарушение регуляции экспрессии);
  • повышения стабильности белка, увеличение периода его жизни и, соответственно, активности в клетке;
  • дупликации гена (хромосомная перестройка), в результате чего концентрация белка в клетке удваивается.
• Транслокация (хромосомная перестройка), которая вызывает:
  • повышение экспрессии гена в нетипичных клетках или в нетипичное время
  • экспрессию постоянно активного гибридного белка. Такой тип перестройки в делящихся стволовых клетках костного мозга приводит к лейкемии у взрослых.

Мутации в микроРНК могут также приводить к активации протоонкогенов.[4] Исследования показали, что малые молекулы РНК длиной 21-25 нуклеотидов, называемые микро-РНК, контролируют экспрессию генов путём понижения их активности.[5] Антисмысловые мРНК могут теоретически быть использованы для блокировки действия онкогенов.

См. также

• Канцерогенез

Примечания

1. Benjamin Lewin. Chapter 30: Oncogenes and cancer // Genes VIII. — Upper Saddle River, NJ: Pearson Prentice Hall, 2004. — ISBN 0131439812.
2. Todd R., Wong D. T. Oncogenes (англ.) // Anticancer Res.^[англ.] : journal. — 1999. — Vol. 19, no. 6A. — P. 4729—4746. — PMID 10697588.
3. Онкогены и гены-супрессоры опухолей. // Развитие современных знаний о причинах рака. Пер. с англ. Н. Д. Фирсова (2016).
4. Esquela-Kerscher A., Slack F. J. Oncomirs - microRNAs with a role in cancer (англ.) // Nat Rev Cancer : journal. — 2006. — April (vol. 6, no. 4). — P. 259—269. — doi:10.1038/nrc1840. — PMID 16557279.
5. Negrini M., Ferracin M., Sabbioni S., Croce C. M. MicroRNAs in human cancer: from research to therapy (англ.) // J Cell Sci. : journal. — 2007. — June (vol. 120, no. Pt 11). — P. 1833—1840. — doi:10.1242/jcs.03450. — PMID 17515481.