moleculart biology

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oncogenes proto-oncogenes anti-oncogenes suppressor genes 1. 2. 3. 4. myc myb src ras sis PDGF transduction 5' 3' v-onc v-onc 400-500 v-onc 20 cis trans constitutive 49

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Moleculart biology

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Page 1: Moleculart biology

癌基因與抑癌基因

腫瘤基因與抗癌基因錯誤的命名和概念

原有的概念認爲腫瘤基因(oncogenes)是細胞內一類與惡性變有關的基因族,它的前身爲原癌基因(proto-oncogenes)。當原癌基因爲某些因子所“啟動”時稱爲腫瘤

基因。正常情況下,原癌基因與細胞生長有關。與此同時,認爲細胞記憶體在一類與腫

瘤基因功能相對抗的基因族,即抗癌基因(anti-oncogenes)或抑制基因(suppressor genes),其功能抑制細胞生長或促進細胞分化。腫瘤基因的少許啟動同時伴有抑制基因的去活化引起細胞生長的失控而導致細胞惡性變化。這種觀點成爲當時最爲流行的概

念。但是,近五年多來的大量資料顯示,腫瘤基因的含意頗爲含糊,甚至是錯誤的。隨

之,抗癌基因的概念也是不確切的,理由是:

1.

2.

3.

4.

所謂腫瘤基因或原癌基因是一大類控制細胞生長、分化的基因族,在百億年前早已

存在,從單細胞生物酵母一直到人普遍存在,而且其結構高度保留。然而,惡性腫

瘤是演化晚期(尤其是脊椎動物)生物獲得的一種疾病。從演化過程來看,腫瘤基

因的出現遠遠早於腫瘤的發生。

在正常生物體中,原癌基因並不是靜止和不表現的基因,相反,它經常是處於“啟

動”狀態,其轉錄是活躍的,這些産物與細胞的生長和分化密切有關,關鍵在於這

類基因的“啟動”是受到嚴格的時間(細胞發育階段、細胞周期的某一階段)、空間

(組織和細胞類型)、次序(表現的前後程序)方面的控制。正因爲這些原癌基因的

活動,受精卵才能分裂,胚胎才能發育,如 myc,myb對造血系統細胞的分化,src及 ras對神經系統細胞的生長和分化等,組織受損傷後才能再生和修補(例如 sis基因産物,血小板生長因子 PDGF),從而生物體才能生存。

腫瘤基因與反轉錄致瘤病毒的關係:反轉錄病毒的出現,以及它們感染細胞後的轉

導(transduction)過程中,攝取有機體基因組中某些基因片段,這是一個普通的生物學現象。僅僅是偶然的機會,當反轉錄病毒攝取了某些與生長密切有關的基因即

原癌基因,進行了加工,包括去除內含子、修飾或改變其 5'及 3'端的結構,使這些片段具有了致癌的活性,(即 v-onc)才使攜帶這些 v-onc 的反轉錄病毒成爲急性轉

化病毒。這種現象從總體來說,應該說是一種偶然現象。如果估計原癌基因(包括

生長因子、受體的基因)有 400-500個,v-onc及其相應病毒還不到其 20%。因此,不能因爲反轉錄腫瘤病毒與部分原癌基因有關,就認爲原癌基因都是潛在的致癌基

因。

部分原癌基因確實與惡性變有關。但這僅僅在外界致癌因子(化學、病毒、放射線)

作用下使原癌基因發生了編碼區的突變,調節區的改變、基因放大等,發生了所謂

的“啟動”,使它們的表現在基因産物的量或質發生了改變,尤其是它們的表現不

再接受原有調節系統(cis或 trans)對它們在時相(細胞周期、發育階段)、空間(細胞類型)的控制而産生了異常的、體質性(constitutive)的表現,這才會導致細胞的異常生長和惡性變化。這種“啟動”並不是分子生物學中所指的基因轉錄狀態的

分子生物學總論 陳世明 整理 49

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啟動,而是一種異常的啟動。因此當前在癌基因中所用的“啟動”-詞也是不恰當

的命名。

5.

6.

當前普遍認爲原癌基因的産物與細胞生長有關。已證明 rad 基因在纖維母細胞、上皮細胞可促進細胞生長甚至惡性轉化,但對某些神經細胞有著抑制生長的促進分化

的作用,因此,原癌基因或腫瘤基因的功能:促進生長還是促進分化,依細胞的種

類而差異。即使像 ras基因那樣,也不能認爲只有促進生長和致癌的作用。

腫瘤基因或原癌基因的命名很不確切,與它相對應的,抗癌基因的含義同樣存在含

糊和混亂。目前抗癌基因的含義還不清楚,它可能是編碼抑制生長、促進分化的基

因,也可能是某些基因的負控制調節基因,或是維持基因組織定性的某些基因。而

且,不少抑制細胞生長的因子(GIF),因細胞種類不同,可有促進細胞生長的作用,因此其涵意和命名也同樣有待進一步澄清。

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