Опухолевая трансформация

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]

Онкогенез, вызываемый у животных ДНК-вирусами. Исследования канцерогенеза у животных нередко проводятся на культурах тканей. Если перенести клетки животных, например из органов кур или хомячков, или фибробласты человека в подходящую питательную среду, то на внутренней стенке культурального сосуда они начнут размножаться. Обычно клетки продолжают расти лишь до тех пор, пока не начнут соприкасаться между собой. Из-за контактного торможения образуется только однослойный клеточный газон. Если же эти нормальные клетки инфицировать опухолеродным вирусом, то контактное торможение снимается, клетки продолжают размножаться и начинают надвигаться друг на друга. Многослойный рост наблюдается только у клеток, претерпевших опухолевую трансформацию. Из клеточной массы легко выделить отдельные клетки и таким путем получить чистые линии (клоны) трансформированных клеток. [c.153]

Область из каждого LTR несет промотор. Промотор в левом LTR ответствен за инициацию транскрипции провируса. Иногда (довольно редко) промотор в правом LTR способствует транскрипции последовательности хозяина, прилегающей к сайту внедрения. Интеграция генома ретровируса может обусловливать опухолевую трансформацию клеток путем активации определенных типов клеточных генов. [c.492]

Природу опухолевой трансформации легче всего изучать на клеточных культурах. Через несколько дней после добавления онкогенного вируса в культуре появляются небольшие колонии аномально пролиферирующих клеток. Каждая такая колония является клоном, происшедшим от одной клетки, инфицированной вирусом и включившей в свой геном вирусный генетический материал. Будучи избавлены от социального контроля клеточного деления, трансформированные клетки растут в культуральной чашке, как и в организме, быстрее нормальных клеток, и поэтому их легко выделить. У трансформированных клеток [c.426]

Матрикс может также влиять на организацию цитоскелета клетки. Обычно базальные поверхности эпителиальных клеток, растущих на пластике или стекле, имеют неправильную форму, а прилегающий к ним изнутри цитоскелет дезорганизован. Но когда те же клетки растут на подложке из подходящих макромолекул внеклеточного матрикса, базальные поверхности становятся гладкими, а цитоскелет над ними - таким же упорядоченным, как в интактной ткани. Сходные результаты были получены на культурах фибробластов. подвергшихся опухолевой трансформации. Трансформированные клетки часто вырабатывают меньше фибронектина, чем нормальные культивируемые клетки, и отличаются от них поведением например, они слабо прикрепляются к субстрату и неспособны распластываться на нем или формировать организованные внутриклеточные пучки актиновых филаментов, известных под названием стрессовых волокон (разд. 11.1.17). У некоторых из таких клеток недостаток фибронектина по крайней мере частично ответствен за их аномальное поведение если клетки растут на матриксе из организованных волокон фибронектина, то они распластываются и формируют внутриклеточные стрессовые волокна, лежащие параллельно волокнам внеклеточного фибронектина. [c.511]

Онкогены—это участки ДНК (гены), функционирование которых приводит к опухолевой трансформации клеток. Открытие онкогенов имело большое значение для исследования фундаментальных механизмов канцерогенеза. Впервые онкогены были найдены в опухолеродных вирусах и идентифицированы как факторы, ответственные за процесс трансформации (вирусные онкогены). [c.357]

Таблица 57.5. Изменения в культуре клеток, свидетельствующие об опухолевой трансформации (например, после инфекции опухолеродными вирусами). Решающий признак малигнизации—способность клеток образовывать опухоли при введении животным

Многие опухолеродные вирусы содержат один или несколько локусов (онкогенов), которые сами способны вызвать опухолевую трансформацию клетки-хозяина в этом случае нет надобности в изменении генов клетки. Таких вирусных онкогенов сейчас известно очень много, они активны в отношении клеток многих видов животных. Широкая распространенность и особые свойства этих необычных генов позволяют использовать опухолеродные вирусы как удобный инструмент в экспериментальной работе. [c.153]

Проще всего изучать онкогены ретровирусов, так как кодирующие их последовательности не перекрываются с другими вирусными генами. В результате онкоген часто утрачивается без ущерба для размножения вируса. Необязательность присутствия онкогена была впервые обнаружена при исследовании мутантных частиц вируса саркомы Рауса, который хорошо размножался, но не вызывал опухолевой трансформации клеток. Оказалось, что многие из таких мутантов имеют геном с делениями большого внутреннего сегмента, кодирующего белок с мол. массой 60000. Именно присутствие продукта этого гена, называемого геном sr , превращает нормальные клетки кур в раковые. [c.154]

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]

ДНК- и РНК-содержащие онкогенные вирусы часто вызывают опухолевую трансформацию клеток в культуре. Когда появилась возможность манипулировать геномами таких вирусов, были получены сведения фундаментальной важности о природе рака. Онкогенные (вызывающие опухоли) гены РНК-со-держащих опухолеродных вирусов (ретровирусов) - эпю нормальные клеточные компоненты, случайно включенные в геном ретровирусов в исходном или слегка измененном виде. Некоторые онкогены ретровирусов кодируют протеинкиназы, связанные с клеточной мембраной и фосфорилирующие остатки тирозина в определенных клеточных белках. Вероятно, избыточное образование таких белков при вирусной инфекции ослабляет нормальные регуляторные механизмы, определяющие рост и деление клеток. Совсем недавно было показано, что клетки ряда опухолей человека содержат некоторые из тех измененных клеточных генов, которые ранее были выявлены при анализе онкогенных ретровирусов. [c.158]

Вероятность опухолевой трансформации наиболее велика для клеток активно пролиферирующих тканей. Возникновение процесса трансформации клеток, по нашему мнению, можно рассматривать как результат естественной метаболической перестройки клетки в ответ на внешние для нее воздействия и условия, вызывающие длительную и непрерывную стимуляцию клеточного деления, происходящего при сокращении митотического цикла клеток и особенно периода 1. [c.79]

Немногочисленные биофизические данные также свидетельствуют о существенной роли нарушений содержания элементов кальция, хлора, меди, йода, железа, магния, марганца, фосфора, калия, натрия, цинка и соотношений их концентраций в процессах пролиферации в дифференцировки и опухолевой трансформации. [c.82]

Опухолевая трансформация клеток [c.244]

По мере развития теории мутационного процесса стало понятно, что все химические и физические канцерогены обладают общим свойством они являются мутагенами. Таким образом, химический и физический мутагенез лежит в основе опухолевой трансформации клеток. [c.234]

Предполагается, что значительную роль в регуляции работы генов, являющихся причиной опухолевой трансформации клеток, играет окружающая среда. Известно, что Почти в каждой стране есть местности, где очень низок уровень заболевания тем или иным видом рака. То есть образ жизни людей способен предотвращать развитие того или иного вида или формы рака. Например, у жителей окрестностей Бомбея (Индия) в 200 рга ниже, чем в других местах, уровень заболевания раком кожи. В Нигерии в 300 раз ниже уровень заболевания раком пищевода, в Англии — в 100 раз ниже уровень заболевания раком печени. [c.236]

Возникновение онкогенных мутаций - стадия инициации канцерогенеза (превращения нормальной клетки в опухолевую), а вызывающие канцерогенез агенты наз канцерогенами-инициаторами. Дальнейшие изменения клетки на пути злокачеств. превращения вызывают промоторы канцерогенеза, к-рые обусловливают нарушения межклеточного взаимод., клеточного обмена, приводят клетку в состояние фенотипически выраженной опухолевой трансформации и к развитию опухоли. Первичный опухолевый узел прогрессирует в осн в результате клеточного отбора, изменяя свои св-ва в зависимости от разл воздействий (гормональных, химиотерапевтических) чаще всего в [c.306]

Плазмидная ДНК прочно интегрируется в хромосомную ДНК растительных клеток и вызывает их опухолевый рост. Путем прививки таких клеток можно передать опухоль здоровому растению таким образом, после того как клетки претерпели опухолевую трансформацию, бактерия и ее плазмида становятся уже ненужными. Интегрированная ДНК плазмиды ответственна также за способность клеток вырабатывать новые ферменты, с помощью которых синтезируются аминокислоты октопин и нопалин, так называемые опины. Эти аминокислоты могут использоваться бактерией А. tumefa iens в качестве источника углерода и азота. Благодаря Ti-плазмиде Agroba terium получает, таким образом, преимущественный доступ к продуктам фотосинтеза растения Ti-плазмида обеспечивает образование аминокислот, которые могут быть усвоены только этой бактерией. [c.152]

Вирусы ПОЛИОМЫ и 8У40 ( Обезьяний вирус 40 ) относятся к группе паповавирусов. Они содержат двухцепочечные кольцевые молекулы ДНК. В эксперименте вирус можно перенести для размножения в клетки тканевой культуры. Размножаясь в некоторых (так называемых пер-миссивных) клетках, вирус вызывает их лизис, и по мере его размножения клетки гибнут. В других (непермиссивных) клетках вирус ведет себя иначе. В этом случае размножение вируса подавляется, и примерно в одной из 10 клеток вирусная ДНК интегрируется в клеточную ДНК. Такое включение вирусной ДНК в геном клетки-хозяина может приводить к опухолевой трансформации. В трансформированной клетке образуется белок (Т-антиген), который запускает репликацию клеточной ДНК, и в результате начинается размножение клеток. Инъекция такого рода трансформированных клеток животным приводит к быстрому образованию опухолей. [c.153]

Название гена one (от англ. on ogenesis) связано с названием процесса, который он вызывает онкогенез или опухолевая трансформация культивируемых клеток. Она выражается в нарушении регуляции роста и вследствие этого в неограниченном делении клеток. За появление опухолеродных клеток могут быть ответственны как вирусные, так и клеточные опс-гены. [c.492]

Однако даже у мыши единичного онкогена обычно не достаточно для превращения нормальной клетки в раковую. Это отчетливо продемонстрировано на транегенных мышах. Можно сшить онкоген в виде фрагмента ДНК. взятого из вируса или опухолевой клетки, с подходящей промоторной последовательностью ДНК, и ввести полученную молекулу в ядро мышиной яйцеклетки. Такая рекомбинантная молекула ДНК часто встраивается в одн> из хромосом, в результате чего получается линия транегенных мышей, несущих онкоген во всех своих клетках. Этот онкоген может экспрессироваться во многих тканях или же лишь в некоторых избранных , в соответствии с тканевой специфичностью соединенного с ним промотора. Обычно у мышей, которым ввели таким способом онкогены туе или H-ras, экспрессирующие их ткани резко увеличиваются в объеме, разрастаясь до чрезмерной величины, а отдельные клетки со временем подвергаются дальнейшим изменениям и дают начало опухоли. И все же подавляющее большинство клеток трансгенной мыши, экспрессирующих туе- или H-ras-онкогены, опухолей не образуют, что говорит о недостаточности присутствия одного онкогена для опухолевой трансформации. [c.475]

Важно различать по биохимическим свойствам недавно трансформированные клетки и быстро размножающиеся высокомалигнизированные клетки. Клетки первого типа могут мало отличаться от нормальных, за исключением тех ключевых изменений, которые, собственно, и ведут к малигнизации (например, активация одного или нескольких онкогенов) (табл. 57.5). Исследование таких клеток позволяет выявить биохимические особенности, приводящие к опухолевой трансформации. Свойства норма-лып>1х и высокоопухолевых клеток могут сильно [c.365]

Онкогенные участки генома ДНК-содержащих вирусов всегда расположены в районах, которые работают на ранних стадиях жизненного цикла вируса. Эти гены лучше всего изучены у вирусов полиомы и SV40. Анализ функций этих генов осложняется, однако, тем, что эти онкогены входят в группу перекрывающихся генов, один из которых (кодирующий большой Т-антиген, см. разд. 8.1.6) необходим для репликации вирусной ДНК. Еще не вполне ясно, сколько продуктов, кодируемых перекрывающимися генами, участвует в опухолевой трансформации. Известно лишь, что для трансформации нужен средний Т-антиген вируса полиомы в частности, молекулы этого белка обнаружены на внутренней поверхности плазматической мембраны, где они, возможно, связаны с протеинкиназами, фосфорилирующими тирозин (см. ниже). У более крупных ДНК-содержащих вирусов, например аденовирусов, геном гораздо более сложен по-видимому, он кодирует несколько различных онкогенных белков, и для полной трансформации необходимо определенное их сочетание. [c.154]

Фибронектин впервые привлек к себе внимание, когда выяснилось, что на поверхности фибробластов, подвергшихся опухолевой трансформации, его количество сильно снижено по сравнению с нормальными фибробластами. Обычно наблюдается хорошая корреляция между уменьшением количества фибронектина на поверхности культивируемых трансформированных клеток и их способностью к образованию опухолей, инвазии тканей и метастазиро-ванию после введения животным. [c.237]

Вместе с тем остается еще немало проблем, требующих изучения. К их числу относится выяснение механизмов регуляции и координашш процессов жизнедеятельности на начальных стадиях находятся, в частности, исследования по расшифровке механизмов регуляции экспрессии генов, с которыми связаны процессы роста и деления клеток, их дифференцировка, а при патологии—опухолевая трансформация. Весьма ограниченны сведения о механизмах клеточной секреции. Остается неясной природа многих наследственных заболеваний. Не удается пока сформулировать конструктивного представления о сложных биохимических процессах, лежащих в основе функционирования центральной нервной системы. [c.5]

Следует отметить близкие физиологические функции фибронектина и мембранного коллагена. Оба белка отсутствуют в суспензионной культуре, но содержание их растет в монослое по мере,. усиления клеточной плотности. Уровень обоих белков падает при митозе и растет при задержке перехода клеток в Gl-фазу цикла. При опухолевой трансформации клеток они оба исчезаютчили резко уменьшаются в количестве. Кроме того, отмечается связывание фибронектина с коллагеном, особенно И1 типа. Эти факты, а также одинаковое расположение обоих белков на поверхности клеток в виде ячеистой сети дали основание Р. Bornstein и I. F. Ash (1977) сделать заключение о взаимодействии коллагена и фибронектина с образованием своеобразного сетчатого экзоцитоскелета . Оба белка в орга-.низме, по-видимому, играют регулирующую роль о взаимоотношении клеток с матриксом. Можно предположить, что эти белки являются рецепторами для коллагеновых волокон по типу взаимоотношения коллаген — коллаген или фибронектин — коллаген, особенно при регулирующем или морфогенетическом влиянии коллагена 1на клетку (см. раздел 3.2). [c.38]

Многочисленные аналогии с описанным поведением клеток в опухоли можно найти в поведении культивируемых клеток. Трансформация клеток в культуре может-проявляться в продукции активатора плазминогена, сни- жении зависимости клеток от сыворотки или потере контактного торможения роста и движения. Последний феномен называют также ингибированием роста и движения, зависящим от плотности. Нормальная клетка пр№ контакте с другой клеткой прекращает движение в прежнем направлении и начинает двигаться назад. Если непосредственно рядом с клеткой имеется так много других, что обратное движение невозможно, клетка округляется. При такой плотности клеток рост культуры нередко-вообще прекращается. Трансформированная же клетка не только не поворачивает назад, наткнувшись на другую, но, напротив, проползает под или над ней, не меняя направления движения. Размножение трансформированных клеток менее чувствительно к локальной плотности культуры. Потеря зависимости от прикрепления к субстрату in vitro — свойство, которое сильнее всего сближает культивируемые клетки с опухолевыми клетками в организме. Клетки, растущие в суспензионной культуре, почти во всем сходны с клетками, образующими опухоли у животных. Перечисленными выше свойствами необязательно обладают все трансформированные клетки. Наиболее обычный порядок событий при опухолевой трансформации состоит в том, что сначала снижается-зависимость клеток от сыворотки, а затем — зависимость от прикрепления к субстрату путем соответствующего отбора можно, однако, получить клеточные линии,, требующие для роста сыворотки, но не требующие при-креплейия К субстрату [199]. [c.105]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология