Genetik och cancer - hur gener orsakar cancer

Hur gener orsakar cancer:

För att förstå de genetiska mekanismerna för hur gener orsaka cancer, är det viktigt att granska några grundläggande genetiska begrepp. Gener kommer i par, och arbeta tillsammans för att göra en proteinprodukt. En medlem av genen paret kommer från mamman, medan den andra medlemmen ärvs från fadern. Ägg och spermier kallas "könsceller." När en ändring eller mutation i en gen som finns i könscellerna, är det kallas en "könsceller mutation." När en könsceller mutation ärvs, är det som finns i alla kroppens celler. Å andra sidan är mutationer som vi inte är födda med, men som uppträder av en slump över tiden i celler i kroppen sägs vara "förvärvas." Förvärvade mutationer är inte i alla celler i kroppen, inte ärvs, och inte i arv till våra barn. De flesta mänskliga cancerformer tros vara orsakad av förvärvade mutationer. Germlinemutationar är inblandade i en liten andel av fallen.

Bildandet av tumörer resulterar i grunden från celltillväxt som blir utom kontroll. I det humana genomet, finns det många olika typer av gener som kontrollerar celltillväxt i ett mycket systematiskt och precist sätt. När dessa gener har ett fel i deras DNA-kod, kan de inte fungerar på rätt sätt, och sägs vara "förändrad" eller muterat. I de flesta fall är en ansamling av många mutationer i olika gener som förekommer i en specifik grupp av celler över tiden som erfordras för att orsaka malignitet. De olika typerna av gener som, när muterade, kan leda till utveckling av cancer beskrivs nedan. Kom ihåg att det oftast tar mutationer i flera av dessa gener för en person att utveckla cancer. Vad specifikt orsakar mutationer som förekommer i dessa gener är i stort sett okänd. Mutationer kan orsakas av cancerframkallande ämnen (miljömässiga faktorer som är kända för att öka risken för cancer), men utvecklingen av mutationer är också en naturlig del av åldrandet.

• onkogener
  Dessa förändrade former av gener som kallas proto-onkogener. Proto-onkogener är ansvariga för att främja celltillväxt. När ändrats eller muterade, blir de onkogener och sedan kan främja tumörbildning eller tillväxt. Egenskaper hos onkogener inkluderar följande:

  • Mutationer i proto-onkogener är vanligen förvärvas. Ett undantag är att mutationer i RET-proto-onkogenen kan ärvas och orsaka en sjukdom som kallas multipel endokrin neoplasi (MÄN) av typ II.

  • Att ha en mutation i bara en av de två kopiorna av en särskilt proto-onkogenen är oftast tillräckligt för att orsaka en förändring i celltillväxt och bildning av en tumör. Av denna anledning är onkogener sägs vara "dominant" på cellnivå.

• tumörsuppressorgener
  Tumörsuppressorgener är gener som normalt finns i våra celler. När man arbetar på rätt sätt, att de håller processerna för celltillväxt och celldöd (kallas apoptos) i schack. Genom dessa processer, kan de också undertrycka tumörutveckling. När en tumörsuppressorgen är muterad, kan detta leda till tumörbildning eller tillväxt. Egenskaper hos tumörsuppressorgener inkluderar följande:

  • Båda kopiorna av ett specifikt tumörsuppressor måste muteras (båda medlemmar av den gen par) för att orsaka en förändring i celltillväxt och tumörbildning att inträffa. Av denna anledning är tumörsuppressorgener sägs vara "recessiv" på cellnivå.

  • Mutationer i tumörsuppressorgener förvärvas ofta. Mutationer i båda kopiorna av en tumörsuppressorgen paret kan uppstå som en följd av åldrande och / eller miljöexponeringar.

  • En mutation i en tumörsuppressorgen kan också vara ärftligt. I dessa fall är en mutation i en kopia av den tumörsuppressorgen par ärvs från en förälder, och därför finns i alla celler hos en person (germline mutation). Mutationen i den andra kopian av genen (vilken är nödvändig för tumörbildning och celltillväxtförändring) förvärvas och vanligen förekommer endast i en enda cell eller ett fåtal celler. Om den andra "träffen" eller mutation förekommer i en typ av celler, som behöver denna tumörsuppressorgen för att styra celltillväxt, kommer processen för tumörbildning påbörjas. Denna mekanism är också känd som "två-träff teori."

  • De flesta av de gener som är associerade med ärftlig cancer är tumörsuppressorgener. Ändå är de flesta mutationer i tumörsuppressorgener inte ärvt.

• DNA-reparationsgener
  Under celldelning, DNA i en cell gör en kopia eller replik av sig själv. Under denna komplexa process, kan fel uppstå. Mismatch-reparationsgener kodar för proteiner som korrigerar dessa naturligt förekommande stavfel i DNA. När dessa gener som är förändrade eller muterade emellertid felparningar (misstag) i DNA finns kvar. Om dessa fel förekommer i tumörsuppressorgener eller proto-onkogener, så småningom kommer detta att leda till okontrollerad celltillväxt och tumörbildning. Det finns andra typer av DNA-reparationsgener som reparerar fel i DNA som uppstår från mutagena medel såsom stora doser av strålning. Egenskaper hos DNA-reparationsgener inkluderar följande:

  • Mutationer i DNA-reparationsgener kan ärvas från en förälder eller förvärvas över tiden till följd av åldrande och miljöexponeringar.

  • DNA-reparationsgener kräver två mutationer (båda medlemmar av den gen par) i syfte för processen för tumörbildning att inträffa. Därför är mismatch-reparationsgener sägs vara "recessiva" på cellnivå.

Tänk på att det oftast tar mutationer i flera av dessa gener för cancer att utvecklas. I de flesta fall av cancer, är alla de mutationer som förvärvats. Vid ärftlig cancer, är en mutation vidare från den överordnade, men resten förvärvas. Eftersom det tar mer än en enda mutation för att orsaka cancer, inte alla människor som ärver en mutation i en tumörsuppressorgen, proto-onkogen, eller DNA-reparation gen kommer att utveckla cancer.