– Geenin mutaatioita
Mutaatiot ovat epänormaaleja muutoksia DNA-geeni. DNA: n rakennuspalikoita kutsutaan emäksiksi. Emästen järjestys määrittää geenin ja sen toiminnan. Mutaatioihin liittyy muutoksia geenin muodostavien emästen järjestelyissä. Jopa yhden emäksen muutos niiden tuhansien emästen joukossa, jotka muodostavat geenin, voi vaikuttaa merkittävästi.
geenimutaatio voi vaikuttaa soluun monin tavoin. Jotkin mutaatiot estävät proteiinin valmistamisen lainkaan., Toiset saattavat muuttaa valmistettua proteiinia niin, että se ei enää toimi niin kuin pitäisi tai se ei välttämättä edes toimi lainkaan. Jotkin mutaatiot voivat aiheuttaa geenin kytkemisen päälle ja tuottaa proteiinia tavallista enemmän. Joillakin mutaatioilla ei ole havaittavaa vaikutusta, mutta toiset voivat johtaa sairauteen. Esimerkiksi tietty mutaatio hemoglobiinin geenissä aiheuttaa sairauden sirppisoluanemian.
solut muuttuvat syöpäsoluiksi pitkälti geeniensä mutaatioiden vuoksi. Usein tarvitaan monia mutaatioita ennen kuin solusta tulee syöpäsolu., Mutaatiot voivat vaikuttaa eri geeneihin, jotka säätelevät solujen kasvua ja jakautumista. Joitakin näistä geeneistä kutsutaan kasvaimen vaimentajageeneiksi. Mutaatiot voivat myös aiheuttaa joitakin normaali geenit tulla syöpää aiheuttavia geenejä tunnetaan onkogeenit (onkogeenit ja kasvain äänenvaimennin geenien käsitellään tarkemmin myöhemmin).
meillä on 2 kopiota useimmista geeneistä, yksi jokaisesta kromosomista parissa. Jotta geeni lakkaa toimimasta kokonaan ja mahdollisesti aiheuttaa syöpää, sekä kopioiden täytyy olla ”tyrmätty” mutaatioiden kanssa. Se tarkoittaa, että useimmille geeneille tarvitaan 2 mutaatiota, jotta geeni lakkaa toimimasta kokonaan.,
Tyyppisiä mutaatioita
On 2 päätyyppiä geenin mutaatioita, peritty ja hankittu:
perinnöllinen geenimutaatio on läsnä muna-tai spermaa, joka muodostuu lapsen. Sen jälkeen, kun muna on hedelmöitetty sperma, se loi yhden solun kutsutaan tsygootti, joka jaetaan sitten luoda uuden sikiöön (joka tuli vauva). Koska kaikki kehon solut tulivat tästä ensimmäisestä solusta, tällainen mutaatio on jokaisessa kehon solussa (mukaan lukien jotkut munat tai Siittiöt) ja niin voidaan siirtää seuraavalle sukupolvelle., Tämän tyyppinen mutaatio kutsutaan myös ituradan (koska solut kehittyä munat ja sperma kutsutaan sukusolujen) tai perinnöllinen. Periytyvien mutaatioiden arvellaan aiheuttavan suoraan vain pienen murto-osan syövistä.
hankittua mutaatiota ei esiinny tsygootissa, vaan se hankitaan jonkin aikaa myöhemmin elämässä. Se esiintyy yhdessä solussa ja siirtyy sitten mihin tahansa uuteen soluun, jotka ovat tuon solun jälkeläisiä. Tällainen mutaatio ei ole läsnä muna-tai spermaa, joka muodostuu sikiölle, joten se ei voi siirtää seuraavalle sukupolvelle., Hankitut mutaatiot ovat paljon yleisempiä kuin perityt mutaatiot. Suurin osa syövistä johtuu hankituista mutaatioista. Tällaista mutaatiota kutsutaan myös sporadiseksi eli somaattiseksi.
mutaatiot ja syöpä
Asiantuntijat ovat yhtä mieltä siitä, että syövän ilmaantuminen vaatii solussa useamman kuin yhden mutaation. Kun joku on kuitenkin perinyt epänormaalin kopion geenistä, hänen solunsa alkavat jo yhdestä mutaatiosta. Tämä helpottaa (ja nopeuttaa) sitä, että mutaatioita kertyy niin paljon, että solusta tulee syöpä., Siksi periytyvät syövät ilmaantuvat yleensä aikaisemmin elämässä kuin samantyyppiset syövät, jotka eivät periydy.
vaikka syntyisit terveillä geeneillä, osa niistä voi muuttua (mutatoitua) elämäsi aikana. Nämä hankitut mutaatiot aiheuttavat suurimman osan syöpätapauksista. Jotkut hankitut mutaatiot voivat johtua asioista, joille altistumme ympäristössämme, kuten tupakansavusta, säteilystä, hormoneista ja ruokavaliosta. Muilla mutaatioilla ei ole selvää syytä, ja ne näyttävät ilmaantuvan satunnaisesti solujen jakautuessa., Jotta solu jakaantuisi tehdäkseen 2 uutta solua, sen on kopioitava kaikki DNA: nsa. Kun DNA: ta on niin paljon, joskus uudessa kopiossa (kuten kirjoitusvirheissä) tehdään virheitä. Tämä johtaa DNA-muutoksiin (mutaatioihin). Joka kerta kun solu jakautuu, se on toinen mahdollisuus mutaatioita esiintyy. Geenimutaatioiden määrä kasvaa ajan myötä, minkä vuoksi meillä on suurempi syöpäriski vanhetessamme.
on tärkeää ymmärtää, että geenimutaatioita tapahtuu soluissa koko ajan. Yleensä solu havaitsee muutoksen ja korjaa sen., Jos sitä ei voi korjata, solu on saada signaali kertoo sen kuolla prosessia kutsutaan apoptoosia. Mutta jos solu ei kuole eikä mutaatiota korjata, se voi johtaa siihen, että ihmiselle kehittyy syöpä. Tämä on todennäköisempää, jos mutaatio vaikuttaa geenin mukana solunjakautumisen tai geeni, joka normaalisti aiheuttaa viallisen solun kuolemaan.
joillakin ihmisillä on suuri riski sairastua syöpään, koska he ovat perineet mutaatioita tietyissä geeneissä. Lisätietoja tästä on Perhesyöpäoireyhtymissä.,
Penetrance
Sillä hallitseva geenit ja mutaatiot, termi penetrance käytetään ilmoittamaan osuus niistä, joissa on mutaatio, joka on piirre, oireyhtymä tai sairaus. Jos kaikki ihmiset, jotka perivät mutaatio on tauti, sitä kutsutaan täydellinen penetrance. Jos kaikki ihmiset, joilla on mutaatio, eivät saa tautia, sitä kutsutaan epätäydelliseksi penetranssiksi. Yleisesti, perinnöllinen mutaatiot johtavat syöpä on epätäydellinen penetrance, eli ei jokainen mutaatio on saada syöpä., Se on osittain, koska vaikka henkilö on mutaatio geenin kopio, hän tai hän tarvitsee hankkia ainakin yksi mutaatio geeni lakkaa toimimasta kokonaan ja syöpä esiintyy. Koska kaikki eivät saa toista mutaatiota, kaikki eivät saa syöpää. Epätäydellinen penetrance voi myös olla, koska vaikka mutaatio tekee sen niin, että geeni ei toimi, muut tekijät saattavat olla tarpeen syöpä aloittaa.
Korkea vs. matala penetrance
– Geenin mutaatiot voivat aiheuttaa suuria muutoksia toiminta geeni., Ne saattavat jopa saada tuon geenin kopion lopettamaan toimintansa kokonaan. Kun perinnöllinen mutaatio on tarpeeksi suuri vaikutus toiminto geeni aiheuttaa sairauden tai havaittavissa ongelma useimmat ihmiset jotka ovat se, että mutaatio on nimeltään ”korkea penetrance.”
korkean penetranssin mutaatiot syöpäalttiusgeeneissä voivat johtaa siihen, että monet perheessä saavat tietynlaisia syöpiä-sukusyöpäoireyhtymä. Näiden arvellaan aiheuttavan vain pienen murto-osan suvussa kulkevista syövistä., Esimerkiksi, vain noin 1/5 rintasyöpä, joka kulkee perheissä on ajateltu johtuvan korkean penetrance mutaatiot geenit kuten BRCA1 ja BRCA2.
jotkut perinnölliset mutaatiot eivät kuitenkaan näytä vaikuttavan geenien toimintaan kovin paljon eivätkä usein aiheuta ilmeisiä ongelmia. Näitä mutaatioita kutsutaan ” low-penetrance.”Matalat penetranssimutaatiot voivat vaikuttaa syöpäriskiin hienovaraisilla vaikutuksilla esimerkiksi hormonitasoihin, aineenvaihduntaan tai muihin asioihin, jotka vaikuttavat syövän riskitekijöihin., Low-penetrance mutaatioita, yhdessä geenimuunnoksia (käsitellään alla) uskotaan olevan vastuussa suurimman osan syöpäriskin, joka kulkee suvuissa.
Geenivarianteista
ihmisillä voi olla myös erilaisia versioita geeneistä, jotka eivät ole mutaatioita. Yleisiä eroja geeneissä kutsutaan muunnoksiksi. Nämä versiot periytyvät ja ovat läsnä kehon jokaisessa solussa. Yleisin geenimuunnoksen tyyppi on muutos vain yhdessä geenin emäksessä (nukleotidi). Näitä kutsutaan yksittäisiksi nukleotidipolymorfismeiksi (SNPs, lausutaan ”snips”)., Jokaisen DNA: ssa arvioidaan olevan miljoonia SNPs: ää.
muut muunnostyypit ovat harvinaisempia. Monet geenit sisältävät sekvenssejä emäksiä, jotka toistuvat yhä uudelleen. Yleinen muunnostyyppi tarkoittaa näiden toistojen lukumäärän muutosta.
joillakin muunnoksilla ei ole ilmeistä vaikutusta geenin toimintaan. Toisilla on taipumus vaikuttaa geenien toimintaan hienovaraisesti, esimerkiksi tehdä niistä hieman enemmän tai vähemmän aktiivisia. Nämä muutokset eivät aiheuta syöpää suoraan, mutta voivat tehdä jonkun todennäköisemmin saada syövän vaikuttamalla asioihin, kuten hormonitasoihin ja aineenvaihduntaan., Esimerkiksi jotkin geenivariantit vaikuttavat estrogeenin ja progesteronin pitoisuuksiin, mikä voi vaikuttaa rinta-ja kohdun limakalvon syöpien riskiin. Toiset voivat vaikuttaa toksiinien hajoamiseen tupakansavussa, jolloin ihminen saa todennäköisemmin keuhkoja ja muita syöpiä.
Geenivarianteilla voi olla merkitystä myös syöpäriskin kaltaiseen diabetekseen ja lihavuuteen vaikuttavissa sairauksissa.
variantit ja matalien penetranssimutaatiot voivat olla samanlaisia. Suurin ero näiden kahden välillä on, kuinka yleisiä ne ovat. Mutaatiot ovat harvinaisia, kun taas geenivariantit ovat yleisempiä.,
edelleen, koska nämä muunnokset ovat yleisiä ja jollakulla voi olla niitä monia, niiden vaikutus voi täsmätä. Tutkimukset ovat osoittaneet, että nämä vaihtoehdot voivat vaikuttaa syövän riski ja yhdessä alhainen penetrance mutaatioita, ne voi selittää suuren osan syövän riskiä, että suvuittain.
Muita tapoja muuttaa solujen geenejä ja geenien toimintaa
Vaikka kaikki kehon solut sisältävät samat geenit (ja DNA), eri geenit ovat aktiivisia joissakin soluissa kuin toisissa. Jopa tietyn solun sisällä jotkut geenit ovat aktiivisia joskus ja inaktiivisia toisilla., Geenien kytkeminen päälle ja pois päältä ei tässä tapauksessa perustu DNA-sekvenssin muutoksiin (kuten mutaatiot), vaan muilla keinoin kutsutaan epigeneettisiksi muutoksiksi.
DNA-metylaatio: tämän tyyppinen epigeneettinen muutos, molekyyli nimeltään metyyli-ryhmä on liitetty tiettyjä nukleotidit. Tämä muuttaa rakennetta DNA: ta niin, että geeni ei voi käynnistää, prosessi tehdä proteiini, jota varten se koodit (tätä prosessia kutsutaan transkriptio). Tämä käytännössä sammuttaa geenin., Joissakin ihmisiä, joilla on mutaatio kopio syöpä alttius geeni, toinen kopio geeni muuttuu passiiviseksi eikä mutaatio, mutta metyloimalla.
Histoni muutos: Kromosomit koostuvat DNA: sta kiedottu proteiineja kutsutaan histones. Histoni-proteiinien voidaan muuttaa lisäämällä (tai vähentämällä) jotain kutsutaan asetyyli-ryhmä. Asetyyliryhmien lisääminen (asetylaatio) voi aktivoida (kytkeä päälle) sen kromosomin osan, kun ne otetaan pois (deasetylaatio) voi deaktivoida sen (sammuttaa sen). Metylaatiota käytetään myös kromosomien osien aktivoimiseen ja deaktivointiin., Histoniproteiineja voidaan muuttaa myös lisäämällä tai vähentämällä metyyliryhmiä (metylaatio ja demetylaatio). Vaikka epänormaalia histoni muutos ei ole tiedossa aiheuttaa syöpää, huumeita, jotka muuttavat histoni muutokset voivat auttaa syövän hoidossa kääntämällä päälle geenejä, jotka auttavat hallitsemaan solujen kasvua ja jakautumista.
RNA-interferenssi: RNA (ribonukleiinihappo) on tärkeä solujen sisällä kuin keskellä askel, joka mahdollistaa geenien koodaa proteiineja. Mutta jotkin pienet RNA-muodot voivat häiritä geenin ilmentymistä kiinnittymällä muihin RNA-paloihin tai jopa vaikuttamalla histoneihin tai itse DNA: han., Kehitetään lääkkeitä, jotka vaikuttavat syöpäsolujen poikkeaviin geeneihin RNA-häiriöiden kautta.