Генная и возникновение опухолей

Рис. 21-29. Генетические механизмы возникновения ретинобластомы. При наследственной форме болезни все клетки тела лишены одной из двух (в норме) функциональных копий гена-супрессора опухолевого роста, и при потере или инактивации оставшейся копии в результате соматической мутации в какой-либо из клеток, та может дать начало опухоли. При не наследстве иной форме все клетки исходно содержат обе функциональные копии данного гена, и опухоль образуется лишь в том случае, если обе копии утеряны или инактивированы — для этого необходимо совпадение

Мутагенное действие — способность вешества производить изменения в генетическом материале клеток, инициировать мутации — нарушения структуры и функции генов. Канцерогенное действие — способность вещества инициировать возникновение злокачественных опухолей [c.28]

Возникновение злокачественных (раковых) опухолей может иметь различные причины, однако во всех случаях к этому причастен генетический материал клетки-ее ДНК. Что бы ни привело к образованию опухоли (раковому перерождению), последующим ростом ткани управляет ДНК безудержно делящихся опухолевых клеток. В основе превращения нормальной клетки в злокачественную-опухолевой трансформации — лежит перенос или иное изменение ДНК. Агент, вызывающий пролиферацию клеток,-это продукт гена. До сих пор, правда, не удается создать общую теорию, которая охватывала бы все формы ракового перерождения, однако изучение злокачественных опухолей, вызванных вирусами и плазмидами, уже сейчас позволяет сделать далеко идущие выводы. [c.151]

Раковые опухоли - по определению злокачественные, т. е. их клетки не только делятся неконтролируемым образом, но и проникают в другие ткани, где появляются многочисленные вторичные опухоли, или метастазы. Для возникновения рака необходимо, чтобы в клетке сначала произошел ряд мутаций, освобождающих ее от воздействия различных регуляторов клеточного деления, а затем накопились дальнейшие изменения, делающие ее способной к инвазии и метастазированию. Эти аспекты рака будут обсуждаться в гл. 21. Здесь же мы не будем пытаться объяснить природу рака, а посмотрим, что можно узнать при изучении раковых клеток относительно тех генов, которые в норме контролируют клеточное деление. [c.425]

Результаты, полученные недавно при изучении онкогенов, имеют очень большое значение. Во-первых, они продемонстрировали связь между цитогенетикой опухолей и их молекулярной биологией, доказав, что гены рака могут располагаться в непосредственной близости от точек разрывов, происходящих при опухолеспецифических хромосомных перестройках. Во-вторых, они показали, что онкогены могут быть активированы в результате классических точковых мутаций или вследствие перестроек, произошедших при пассажах через вирус, из нормальных и необходимых генов в гены, приводящие к возникновению рака. [c.219]

Нарушения таких систем, как центральная нервная система, костный мозг, кишечный тракт, могут привести к гибели животных, возникновению злокачественных опухолей Смерть, радиационное сокращение жизни Изменение генетических характеристик вследствие генных и хромосомных мутаций у индивидуумов [c.24]

Использование новых методов в изучении генетики человека позволяет значительно ускорить процесс исследовательской работы и накопить информацию о генах, играющих ключевую роль в регуляции жизнедеятельности клетки. К таким генам относятся гены контроля клеточного цикла, гены, кодирующие компоненты цепи передачи сигнала от клеточной поверхности к аппарату транскрипции в ядре, гены, контролирующие развитие эмбрионов, гены, ответственные за работу защитных систем организма, гены иммунной системы. Активно расширяется представление о генах, повреждение которых приводит к возникновению раковых опухолей, онкогенах, генах-супрессорах, генах клеточной смерти и апоптоза (програм-мируемой гибели клеток). Все более детальным становится знание надмолекулярных уровней организации регуляции экспрессии генов. [c.74]

НАСЛВДСТВЕННАЯ ПРЕДРАСПОЛОЖЕННОСТЬ. Примерно 5% случаев возникновения злокачественных опухолей у человека связаны с явной наследственной предрасположенностью. Речь идет о более 40 типах таких заболеваний, включая рак молочной железы, яичников и толстой кишки. Гены, имеющие отношение к возникновению опухолей, либо непосредственно детерминируют рост злокачественных клеток, т. е. являются онкогенами, либо обусловливают неспособность организма бороться с такими клетками. В большинстве случаев для развития онкологического заболевания необходимо несколько факторов, однако иногда, например при ретино-бластоме, достаточно одного дефектного гена. Ретинобластома начинается в сетчатке глаза и распространяется в головной мозг, приводя в отсутствие лечения к смерти. Вызывающий ее ген доминантен. [c.233]

Во-вторых, как уже неоднократно отмечалось, имеются некоторые редкие заболевания человека, например пигментная ксеродерма, анемия Фанкони, синдром Блума, атексия-телеангиектазия и др., при которых пациенты предрасположены к заболеванию раком и при которых наблюдается нестабильность хромосом и разная степень нарушения способности к репарации ДНК. Многие исследователи считают, что эти заболевания ярко свидетельствуют о наличии причинной связи между возникновением опухолей и повреждением структуры гена, приводящим к нарушению функции соматических клеток организма. [c.118]

Хотя в последние годы достигнуты очень большие успехи в молекулярногенетической расшифровке генетической природы злокачественных новообразований, всё же многие процессы взаимодействия генетических и средовых факторов ещё неясны. Злокачественные новообразования относятся к группе генетических соматических болезней (или генетических болезней соматических клеток), поскольку наследственные структуры в злокачественных клетках всегда имеют мутационные изменения на генном, хромосомном или геномном уровне. Закономерности генетических соматических болезней очень сложны и ещё трудны для классификации. Мутации, определяющие развитие опухоли, могут быть герминативными или соматическими. В первом случае они существуют уже в гамете и, следовательно, присутствуют во всех клетках организма, во втором — возникают в соматической клетке как результат постоянно протекающего спонтанного или индуцированного мутационного процесса. Возникновение опухоли часто начинается с мутации в соматических клетках, в которых уже есть мутация в том же локусе герминативного происхождения. [c.216]

Индивид наследует от одного из родителей мутацию в локусе гена-супрессора. Это может быть один из вариантов генной мутации или микроделеция. Гетерозиготность индивида по данному локусу страхует его от возникновения опухоли, поскольку ген-супрессор — доминантный ген. Однако в процессе жизни в соматических клетках идёт мутационный процесс, в том числе могут возникнуть мутации в здоровой хромосоме. Это приводит к потере гетерозиготности. Клетка будет гомозиготна, и, следовательно, снимается супрессия онкогенности. Это явление называется потерей конституциональной (врождённой) гетерозиготности (рис. 6.5). Как видно из рис. 6.5, отец гомозиготен по нормальному аллелю, мать гетерозиготна. Оба родителя имеют нормальный фенотип (без опухолей). Ребёнок унаследовал от матери мутантный аллель гена-супрессора. В онтогенезе в одной или нескольких клетках в тканях, специфических для конкретного вида опухоли (например, в сетчатке для ре-тинобластомы), возникает мутация гена-супрессора в отцовской хромосоме, [c.218]

Ключевым в признании генетически модифицированных микроорганизмов охраноспособными стало судебное решение, касающееся рекомбинантных бактерий, созданных А. Чакрабарти. В 1980 г. Верховный суд США постановил, что на бактерии, полученные в результате генетических манипуляций, может быть выдан патент. Позднее патенты США были выданы на трансгенную мышь с повышенной частотой возникновения злокачественных опухолей и некоторые трансгенные растения. Однако патентование животных, полученных с помощью методов генной инженерии, разрешено не во всех странах. [c.541]

Если дефектная клетка дает начало опухоли, она должна передать свою аномальность потомству, т. е. повреждение должно быть наследуемым. Поэтому первая проблема, с которой мы сталкиваемся при попытке понять сущность рака такова является ли этот наследуемый дефект результатом генетического изменения, т. е. изменения в последовательности нуклеотидов ДНК, или изменения эпигенетического, когда меняется картина экспрессии генов, но не первичная структура ДНК. Наследуемые эпигенетические сдвиги, отражающие память клеток (см. разд. 10.3 и 16.2.8), - это черта нормального развития, проявляющаяся в стабильности дифференцированного состояния (разд. 17.1.1) и в таких явлениях как инактивация Х-хромосомы (разд. 10.3.9), и нет никаких оснований сразу отвергать участие подобных процессов в возникновении рака. Для одного редкого и необычного вида рака - тератокарциномы (разд. 16.2.6)-действительно, существуют свидетельства в пользу эпигенетического нроисхождения. Тем не менее имеются серьезные основания думать, что большинство раковых опухолей вызваны именно генетическими изменениями (хотя энигенетические также могут вносить свой вклад в дальнейшее развитие болезни). Говоря конкретно, это означает, что в последовательности нуклеотидов ДНК клеток данной опухоли имеется скрытая аномалия, которую нередко удается выявить. Мы уже говорили о хроническом миелогенном лейкозе, подобные примеры нам будут встречаться и в дальнейшем. Однако из сказанного вовсе не следует, что генетическое изменение - это первый шаг. ведуший к раку. Более правильное утверждение состоит в том. что большинство канцерогенных агентов вызывает генетические изменения, и, наоборот, аген- [c.449]

Рис. 21-5. Мозаичность инактивации Х-хромосомы свидетельствует о моноклональном возникновении рака. Вследствие вероятностного характера инактивации Х-хромосомы в раннем эмбриогенезе практически все нормальные ткани женского организма являются смесью клеток с различными инактивированными Х-хромосомами - отцовской или материнской, причем инактивация наследуется всем потомством клетки. Если протестировать клетки опухоли на экспрессию Х-сценленного гена-маркера, то обычно у всех них оказывается инактивированной одна и та же Х-хромосома. Это

До настоящего времени выявлено около 60 протоонкогенов (см. табл. 21-4 и 21-5), каждый из которых может быть преобразован в онкоген, играющий решающую роль в возникновении того или иного вида рака. Большинство таких генов обнаруживали неоднократно в самых различных видах опухолей можно думать поэтому, что большая часть протоонкогенов млекопитающих в настоящее время уже выявлена. За превращение иротоонкогена в онкоген могут отвечать разные генетические механизмы (рис. 21-25). Ген может измениться в результате точковой мутации хромосомной транслокации или вставки мобильного генетического элемента, например ретровируса. Эти изменения могут [c.472]

Кнудсон представил аналогичные эпидемиологические и статистические данные, свидетельствующие о том, что сходные механизмы могут действовать при образовании многих других опухолей у детей, например нейробластомы и феохромоцито-мы. Постулируется существование как спорадических, так и наследственных случаев этих заболеваний. Наследственные случаи чаще носят семейный характер, часто бывают билатеральными, приурочены к более раннему возрасту и характеризуются тем, что опухоль возникает более чем в одном месте (так, например, при нейробластоме-в обоих надпочечниках) [1519 1522 1549]. В будущем можно будет локализовать гены, ответственные за возникновение различных сопряженных с опухолями генетических синдромов, путем идентификации хромосомных сайтов, в которых в процессе онкогенеза происходит специфическая по- [c.213]

Из клеточных линий лимфомы Беркитта был выделен трансформирующий ген, имеющий иную структуру (В-1ут) продукт этого гена частично гомологичен трансфер-рину-белку, переносящему железо (см. разд. 6.1.2). В клеточных линиях лимфомы Беркитта обнаружена также перестройка другого гена-с-тус. Тот факт, что в опухоли одного типа найдено два различных онкогена, свидетельствует о том, что иногда для злокачественной трансформации, может быть необходимо возникновение мутаций более чем в одном локусе. Разные стадии канцерогенеза, вероятно, отражают последовательную активацию различных протоонкогенов, приводящую к качественным и количественным изменениям экспрессии генов. В настоящее время идет очень интенсивное изучение механизмов такой активации, поскольку их выяснение обещает прогресс в понимании молекулярных процессов, приводящих к злокачественной трансформации. Согласно исследованиям ш vitro, кроме вышеупомянутых точковых мутаций, трансформирующий эффект оказывает присоединение генов с-опс к участкам ДНК, являющимся силь- [c.216]

Рис. 11-18. Схема возможного общего механизма возникновения спонтанных опухолей и опухолей, индуцированных вирусом. В обоих показанных здесь случаях неконтролируемый рост объясняется избыточной продукцией нормального регуляторного клеточного белка клетки. Однако известно, что в других случаях клеточный регуляторный белок может отличаться от нормального аминокислотной заменой, а не вырабатываться в избытке. А. Ретровирус может вызывать гиперпродукцию белка, включая копию нормального клеточного гена в собственный геном. Соответствующая мРНК транскрибируется с интегрированной ДНК-копии вирусного генома в необычайно больших количествах, поскольку уровень экспрессии контролируется вирусным промотором. Б. Спонтанная или вызванная канцерогеном мутация может привести к гиперпродукции того же регуляторного клеточного белка, непосредственно увеличив скорость транскрипции соответствующего гена. Исследования, проведенные на дрожжевых клетках, позволяют предполагать, что такие сильные изменения в уровне экспрессии эукариотических генов могут быть вызваны скорее небольшими делециями или вставками отрезков ДНК, чем заменой одной пары оснований.

При обсуждении роли онкогенов в процессе возникновения злокачественных новообразований стоит иметь в виду, что онкогены выделены лишь из 15% опухолей человека. Возможно, в некоторых случаях активация онкогена — это следствие трансформации, а не причина ее. Участие онкогенов в развитии экспериментальных опухолей, вызванных химическими канцерогенами, лишь начинает изучаться. Так, недавно было показано, что при индукции опухоли молочной железы крысы нитрозометилмочеви-ной наблюдается активация гена -ras, при этом выявлена мутация типа транзиции G- A. Этот факт свидетельствует о том, что онкогены участвуют в химическом канцерогенезе. Поскольку в данных экспериментах канцероген применяли однократно (без промотора), обнаруженная мутация могла быть компонентом стадии инициации химического канцерогенеза. Для выяснения возможной роли онкогенов в процессах инициации, промотирования, прогрессии опухолей и их метастазирования необходимы дальнейшие исследования. [c.363]

Хотя интегральные исследования генома играют все возрастающую роль, это не означает потери актуальности исследований конкретных генов и механизмов их экспрессии. Накапливается информация о генах, играющих центральную роль в регуляции клеточной жизнедеятельности, таких как гены контроля клеточного цикла или гены, кодирующие компоненты передачи сигнала от клеточной поверхности аппарату транскрипции в клеточном ядре. О генах, контролирующих развитие эмбрионов. О генах, ответственных за работу защитных систем организма, генах иммунной системы. Расширяется представление о генах, повреждение которых приводит к возникновению раковых опухолей, онкогенах, генах-супрессорах и генах клеточной смерти, апоптоза. Наконец, все более детальным становится знание строения аппаратов транскрипции бактериальных и эукариотических клеток и надмолекулярных уровней регуляции экспрессии, включая эффект положения, инсуляцию и т.д. [c.7]

Говоря об идентификация генов, ответственных за возникновение заболеваний, следует отметить большой прогресс в идентификации генов, вовлеченных в их этиологию в случае моногенных наследственных болезней, наследование которых подчиняется менделевским законам. Здесь весьма успешной оказалась стратегия позиционного клонирования. С ее помощью удалось идентифицировать множество генов, включая гены, ответственные за муковисцидоз, рак молочной железы, другие виды наследственной предрасположенности к опухолям, мышечной дистрофии Дюшенна и миотони-ческой дистрофии, ген, ответственный за преждевременное старение (синдром Вернера), гены, ответственные за нейрофиброматоз 1-го и 2-го типов, и другие. [c.9]

Использование трансгенных животных многое дало для изучения функции отдельных регуляторных генов HIV. Так, у трансгенных мышей с геном tat HIV-1 под контролем МТ-1 промотора мы наблюдали аномалии, которые проявлялись у разных линий трансгенных животных в возникновении аденокарциномы поджелудочной железы (Шугурова и др., 1997). Эти результаты свидетельствуют об онкогенном потенциале регуляторного гена tat, который под контролем МТ-1 промотора проявляется главным образом в развитии аденокарциномы поджелудочной железы. Ранее у трансгенных мышей с генами tat HIV-1, находящимися под контролем вирусных регуляторных элементов, также наблюдали образование опухолей разного происхождения, изредка и аденокарциномы (Vogel et al., 1988 ampioni et al., 1995). [c.201]

В 50-е гг. одновременно с общей теорией мутационного процесса развивается и мутационная теория раковых заболеваний. Рождается идея, что в основе злокачественности лежит не одномоментное появление отдельной мутации, а более сложный процесс, например, последовательные мутации ряда генов в одной клетке. В частности, было показано, что возникновение ретинобластомы в глазу человека является двухступенчатым процессом. Предрасположенность к этой фор.ме рака зависит от одного из генов, передающихся по наследству Развитие же опухоли связано с дополнительной соматической мутацией в другом независимом гене. Клетка, несущая двойную мутацию, трансфорл1ируется, приобретая способность к злокачественному росту [c.233]

В конце 90-х гг. мутационная и виру-со-генетическая теории развития опухолей объединились в одну. Показано, что трансформация нормальной клетки в опухолевую сопровождается сложным мутационным процессом, который затрагивает несколько (от 3 до 7) генов, контролирующих пролиферативную активность клеток. Мутации в каждом гене происходят независимо, и каадая из мутаций имеет очень низкую вероятность возникновения. Причины же мутационного процесса могут быть различны как физический и химический мутагенез, так и мутагенез вирусной природы, одновременно нельзя не учитывать возможность спонтанного мутагенеза. [c.235]

За два последние десятилетия выявлено значительное число генов, обеспечивающих трансформацию нормальных клеток в опухолевые. Условно их можно подразделить на несколько групп. К первой относятся протоонкогены, активность которых провоцирует пролиферацию клеток. Ко второй группе относятся гены-супрессоры, активность которых подавляет клеточные деления. В третью группу можно объединить выделенные в последнее время несколько генов, обеспечивающих стабилизацию структуры, размеров и упорядоченность вторичной структуры ДНК. К этой группе относятся 1 ены теломеразного комплекса и системы репарации ДНК. Нарушение их функциональной активности и1-рает важную роль в возникновении и развитии опухолей. [c.235]

Нейрофиброматоз 1-го типа начинается с возникновения безобидных пигментных пятен цвета кофе с молоком , веснушек в подмышечных и паховых областях, далее появляются единичные нейрофибромы, затем опухоли или костные изменения и т.д. При фенилкетонурии прогрессируют умственная отсталость, гипомеланоз кожи и волос. Нарушение свёртываемости крови при гемофилии с возрастом не ослабевает, а усиливается. При ганглиозидозе с 6-месячного возраста начинает развиваться демиелинизация нервных волокон, она продолжается вплоть до летального исхода в возрасте 2—4 лет. Затяжное или хроническое течение характерно для многих генных болезней (муковисцидоз, болезнь Рандю—Ослера-Уэбера, гепатолентикулярная дегенерация и др.). [c.118]

Смотреть страницы где упоминается термин Генная и возникновение опухолей: [c.409] [c.475] [c.119] [c.196] [c.189] [c.409] [c.475] [c.37] [c.427] [c.326] [c.411] [c.452] [c.477] [c.479] [c.216] [c.290] [c.171] [c.202] [c.295] [c.346] [c.411] [c.449] [c.450]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология