Неопластическая трансформация

Как уже упоминалось, опухолевые клетки могут быть бессмертными в отличие от нормальных они способны расти в культуре неопределенно долго. Многие опухолеродные вирусы с помощью своих онкогенов могут наделять таким бессмертием клетку-хозяина, У аденовирусов удалось идентифицировать ту часть вирусного генома, которая придает клеткам бессмертие, не вызывая при этом других признаков опухолевой трансформации. Подобные результаты указывают на то, что вирусные гены полезны при изучении не только неопластической трансформации, но и молекулярных механизмов старения клеток, [c.155]

К числу наиболее интересных ДНК-содержащих вирусов относятся онкогенные вирусы. Среди них различают три основные группы 1) вирус полиомы и обезьяний вирус 40 2) вирусы папиллом кролика, человека, быка и собаки 3) аденовирусы типов 7, 12, 18 [146]. ДНК всех этих вирусов по своему нуклеотидному составу сходны с ДНК клеток, в которых они могут вызвать, неопластическую трансформацию. Они могут содержать даже целые сегменты, гомологичные сегментам клеточной ДНК. [c.156]

Эти и другие изменения, характерные для неопластической трансформации, можно индуцировать в нормальной клетке, заразив ее опухолевым вирусом, например вирусом саркомы Рауса. Этот простой вирус, вызывающий рак у кур, имеет всего лишь четыре гена, один из которых (называемый геном sr ) и является единственной причиной трансформации если он активен, то клетки претерпевают неопластическую трансформацию и в результате образуются злокачественные опухоли если же этот ген находится в неактивном состоянии, клетки остаются внешне нормальными (разд. 11.2.2). [c.129]

Неопластическая трансформация может быть вызвана вирусной ДНК [103, 148]. Возможно, что она обусловливается введением нового гена, который включается в ДНК хозяина и реплицируется вместе с ней. Вирус может действовать либо как мутаген, вызываюш ий изменение последовательности оснований ДНК, а тем самым и изменение белков в инфицированной клетке, либо он MOHieT удалять или инактивировать ренрессор клеток хозяина и таким образом вызывать проявление неопластических свойств, уже заложенных в этих клетках. Какова бы ни была природа неоп.ластической трансформации, вызванной ДНК вируса полиомы, яв.ление это, несомненно, имеет важнейшее биологическое значение. [c.157]

ДНК из клеток карцином мочевого пузыря и легкого (вызываемых генами, гомологичными вирусным онкогенам ras) способна сама по себе индуцировать неопластическую трансформацию в культуре клеток мыши. Наиболее часто в подобных экспериментах используется реципиентная линия клеток мыши, обозначаемая NIH3T3. При трансформации с помощью ДНК, выделенной из неопластических клеток, клеттси NIH3T3 становятся раковыми с частотой 0,05-1 трансформантов на 1 мкг ДНК. Эту трансформацию вызывают препараты ДНК, выделенные лишь примерно из 50% опухолей, включая как спонтанные, так и индуцированные опухоли различных организмов (таблица 18.10). [c.324]

Еще более важным обстоятельством представляется то, что неопластическая трансформация происходит и при трансфекции клеток линии NIH3T3 с помощью ДНК из нормальных клеток. Причиной этого явления может быть аномальная экспрессия нормальных генов. Трансформирующая способность ДНК из нормальных клеток может быть показана в экспериментах двух типов. Во-первых, при использовании для трансформации последовательностей ДНК из нормальных клеток, гомологичных вирусным онкогенам ras и mos, которые способны индуцировать неопластическую трансформацию. Во-вторых, при трансфекции тотальной геномной ДНК, выделенной из различных нормальных клеток животных. [c.325]

В животных клетках, как и у бактерий, для размножения вирусов существует помимо литического еще и другой путь. Те животные клетки, в которых ДНК-вирусы размножаются литическим путем, ведущим к гибели клетки, принято называть пермиссивными. Клетки, в которых размножение вирусов блокируется, называются непермиссивными вирусная хромосома в таких случаях либо включается в геном клетки-хозяина и в дальнейшем размножается вместе с ним, либо образует плазмиду - кольцевую молекулу ДНК, репликация которой регулируется и не ведет к гибели клетки. Иногда это вызывает в непермиссивных клетках определенное генетическое изменение, в результате которого начинается их неконтролируемый рост, т.е. нормальные клетки превращаются в раковые. Соответствующий ДНК-вирус называют в гаких случаях опухолевым ДНК-вирусом, а превращение, о котором идет речь, - вирусной неопластической трансформацией. Среди опухолевых ДНК-вирусов наиболее полно изучены два представителя паповавирусов, а именно SV40 и вирус полиомы. Выяснилось, что их трансформирующая способность зависггг от нескольких вирусных белков, кооперативное действие которых переводит покоящиеся клетки из Go-фазы в S-фаз) (см. разд. 3.3). В пермиссивных клетках этот переход в S-фазу делает доступными вирусу все репликационные ферменты клетки-хозяина, необходимые для синтеза вирусной ДНК В непермиссивной клетке синтез провирусом этих вирусных белков подавляет часть нормальных регуляторных механизмов и самой клетки, и всего ее потомства. [c.320]

Как РНК-, так и ДНК-содержащие опухолевые вирусы вызывают неопластическую трансформацию клеток, потому что присутствие в клетке вирусной ДНК индуцирует синтез новых белков, нарушающих регуляцию клеточного деления. Гены, кодирующие синтез таких белков, называются онкогенами. У опухолевых ДНК-вирусов онкогены обычно кодируют нормальные вирусные белки, необходимые для размножения вируса. Иначе обстоит дело у опухолевых РНК-вирусов онкогены, которые они несут, представляют собой модифипированные формы нормальных генов клетки-хозяина - они для размножения вируса не требуются. Поскольку в капсид ретровируса может уместиться лишь некоторое ограниченное количество РНК, необходимые онкогенные последовательности нуклеотидов часто замещают собой существенххую часть генома ретровируса и вирус оказывается дефектным. Мы расскажем позже (см. разд. 13.4.2 и разд. 21.2.1), почему изучение вирусных онкогенов послужило ключом к пониманию причин и природы рака, а также к познанию тех механизмов, которые в норме регулируют рост и деление клеток у многоклеточных организмов. [c.321]

Д. РНК-зависимая РНК-полимераза репликаза Е. вирус с позитивным геномом вирус с негативным геномом Ж. лизогенные провирус 3. лизогенные бактериофаги И. непермиссивные К. неопластическая трансформация Л. ретровирусы, обратная транскриптаза М. транспозирующиеся (подвижные) элементы транспозазы [c.300]

И ДПК-, и РПК-содержащие вирусы (в частности, ретровирусы) могут участвовать в трансформации нормальной клетки в опухолевую. Это можно экспериментально продемонстрировать как на лабораторных животных (у которых некоторые вирусы способны вызывать рак), так и в культуре клеток, где те же вирусы изменяют поведение инфицированных клеток. Эти клетки приобретают способность к делению в условиях, при которых нормальные клетки делиться не могут (см. разд. 13.4.1, где перечислены свойства неопластически трансформированных клеток в культуре). Два интенсивно изучаемых примера таких вирусов - это 8У40 (ДПК-содержащий вирус, выделенный из клеток обезьяны) и вирус саркомы Рауса - куриный ретровирус. Сложнее обстоит дело с ролью вирусов в развитии рака у человека среди множества причин, приводящих нрактически ко всем известным видам раковых заболеваний человека, вирусы не фигурируют. Возможно, от многих вирус-индуцированных опухолей нас защищает иммунная система, разрушающая инфицированные вирусами клетки, которые могли бы стать источником опухолей. Тем не менее сейчас имеются веские доказательства того, что причиной возникновения некоторых типов рака человека являются вирусы (табл. 21-3). Они могут оказывать либо непрямое промоторное действие, либо способствовать неопластической трансформации инфицированных клеток. [c.466]

В отличие от ДНК-содержащих вирусов большинство ретровирусов (см. разд. 5.5.8 и 13.4.2) относительно безвредны для клетки-хозяипа. Зараженная клетка постоянно выделяет новые вирусные частицы, которые отпочковываются от плазматической мембраны, не вызывая неопластической трансформации клетки Однако изредка может происходить случайное овладение , захват ретровирусом регуляторного клеточного гена (или его испорченной копии, или фрагмента этого гена), который не используется в жизненном цикле самого вируса, но может кардинально влиять на судьбу клетки-хозяипа. В частности, как мы видели в гл. 13 (разд. 13.4.2), ретровирус, подобный вирусу саркомы Рауса, захватившему клеточный онкоген (рис. 21-21), легко обнаруживается по своему доминантному трансформирующему эффекту на инфицированные клет- [c.468]

На начальном этапе исследований для создания гибридных ретровирусов чужеродные гены объединяли лишь с фрагментами ретровирусной ДНК, а затем по относительно сложной схеме получали гибридные вирусы. В одной из первых подобных работ Д. Солник с соавторами (1981 г.) сконструировали гибридный ретро-вирус, трансдуцирующий ген ik вируса простого герпеса. Для этого фрагмент, содержащий ген /A HSV-1, ковалентно пришили к фрагменту ДНК вируса саркомы мышей Харви, несущему информацию, необходимую для неопластической трансформации клеток. Такой гибридный фрагмент клонировали в составе ДНК векторного фага А. После введения в культуру клеток мыши ЗТЗ молекул ДНК полученного фага XHaSVikS образовались клоны трансформированных клеток. Отобранные морфологические трансформанты инфицировали ретровирусом Mo-MLV. Среди вирусного потомства выявили гибридные ретровирусы, которые обусловливали как генетическую трансформацию по признаку ТК , так и морфологическую трансформацию. Такие вирусы возникали в результате рекомбинационного процесса ш vivo. [c.402]

Концепция онкогена содержит в себе противоречие с одной стороны, в первой части этой главы мы привели множество аргументов в пользу того, что для возникновения рака единичной мутации недостаточно с другой стороны, онкоген - это доминантный ген, обладающий способностью вызывать неопластическую трансформацию клеток в культуре. Это кажущееся противоречие отражает пропасть межд> упрощенными моделями рака, наиболее широко используемыми в молекулярно-биологических исследованиях, и сложностью реальной болезни > человека. Стандартный метод идентификации онкогенов выявляет их действие не на нормальные человеческие соматические клетки, а на линию мышиных клеток ЗТЗ эти клетки уже претерпели мутапии в пропессе перевода в культуру, что и делает удивительно легкой их трансформапию при единичном дополнительном генетическом изменении. Более того, как указывалось в разд. 21.1.4, мыши в меньшей степени подвержены риску возникновения рака (у них короче продолжительность жизни и меньше общее число клеток), чем человек, и поэтому их клетки могут быть менее надежно защищены от последствий канцерогенных мутаций по сравнению с клетками человека. [c.475]

Группа заболеваний, называемых амилои-дозами, характеризуется накоплением во многих органах различных аномальных белков. Изучение их физико-химическими методами показало, что это белки с р-склад-чатыми слоями. Ненаследственные амилоидозы иногда возникают вследствие хронических гнойных инфекций. В других случаях амилоидозы могут быть связаны с различными дисплазиями плазматических клеток типа миеломатоза. При неопластической трансформации плазматических клеток фибриллярные белки образуются из иммуноглобулинов, тогда как происхождение амилоидогенных белков при амилоидо-зе, сопровождающем другие хронические болезни, неизвестно. [c.124]

Многие вирусы (рис. 11-13) вызьшают опухоли у целого ряда позвоночных животных-от рептилий до обезьян. Поэтому кажется вероятным, что причиной некоторых опухолей человека тоже окажутся специфические вирусы. Естественно, что на попыгки вьщелить онкогенные (опухолеродные) вирусы из опухолей человека уже затрачены большие средства. До сих пор, однако, решение этой проблемы наталкивается на такие трудности, что большинство ученых начинает сомневаться, что вирусы-главная причина опухолей человека. Несмотря на это, исследование онкогенных вирусов привело к значительным успехам в изучении контроля роста и деления клеток. Одним из важнейших результатов этих исследований явилась разработка клеточных культур, в которых легко наблюдать опухолевую (неопластическую) трансформацию, вызываемую онкогенными вирусами, изучение которой in vivo связано с почти непреодолимыми трудностями. В настоящее время существуют разнообразные линии клеток, которые при заражении опухолеродными вирусами претерпевают трансформацию. Трансформированные клетки можно легко узнать по изменениям в морфологии и в условиях, необходимых для роста. Некоторые важные различия между нормальными и опухолевыми клетками приведены в табл. 11-1. [c.150]

Для идентификации вирусных онкогенов используются различные методики. Удобным генетическим подходом является получение мутаций в онкогене, ведущих к его инактивации при повышенной температуре. У таких температурочувствительных мутантов можно включать или выключать данный ген, просто повьппая или понижая температуру. При более низкой температуре (34°С) чувствительные клетки, содержащие вирусный онкоген, будут обладать опухолевым фенотипом и, например, расти в отсутствие некоторых факторов, в которых они нуждались ранее (табл. 11-1). Если затем экспрессию онкогена подавить, повысив температуру до 39°С, то клетки быстро (обычно через несколько часов) вернутся к нормальному фенотипу (рис. 11-15). Подобный цикл изменений фенотипа можно повторять многократно. Эти изменения доказывают, что температурочувствительный ген вируса-это и есть ген, ответственный за неопластическую трансформацию клеток, и, следовательно, его можно считать онкогеном. [c.153]

Появилась возможность сделать некоторые общие выводы в отношении неопластической трансформации. Злокачественный фенотип не обязательно объяснять возвратом клетки к примитивному состоянию (т. е. дедифференцировке, ретродифференцировке и т. п.). Возможно, что концепция раковой клетки как ограбленной клетки утратившей биохимические элементы, свойства и не обеспечивающей функцию пролиферации, ошибочна. Более правилен взгляд на опухолевую клетку, как на некоммуникабельную клетку, которая вместе с тем сохраняет различную степень способности функционировать с минимальными отклонениями метаболизма. [c.172]

Какие события ответственны за измеримое повышение внутриклеточной концентрации Na, обнаруживаемое в трансформированных клетках Shen и сотрудники (1978) связывают изменение транспорта Na с неопластической трансформацией эпителия молочной железы мышей. Авторы измеряли проницаемость апикальной мембраны клеток первичной культуры молочной железы мышей в середине беремен-ностИд а также при пренеопластическом и неопластическом состояни- [c.378]

К настоящему времени уже возникло несколько гипотез, связываюпщх неопластическую трансформацию с митохондриями. В частности, недавно [c.169]

Большой Т-антиген является многофункциональным белком. Он также способен индуцировать и поддерживать состояние онкогенной (неопластической) трансформации широкого спектра культур клеток млекопрггающих. При инфицирован культур, непермиссивных для продз ивного развития 8У40, вирусная ДНК встраивается в геном клетки, причем во множественных копиях. Интеграция иногда может сопровождаться и внутренними перестройками вирусной ДНК. Внедрение вирусного генома в хромосомную ДНК реципиентной клетки, по-видимому, не является сайтспецифическим. Трансформированное состояние клеток может стабильно сохраняться длительное время. При слиянии трансформированных клеток с клетками, пермиссивными для литического развития вируса 8У40, происходит исключение провируса и образуется инфекционное вирусное потомство. [c.355]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология