genmutasjoner
Mutasjoner er unormale endringer i DNA av et gen. Byggesteinene i DNA kalles baser. Sekvensen av baser bestemmer genet og dets funksjon. Mutasjoner innebærer endringer i arrangement av baser som utgjør et gen. Enda en endring på bare én base blant tusenvis av baser som utgjør et gen kan ha en stor effekt.
En gene mutation kan påvirke celle på mange måter. Noen mutasjoner stoppe et protein som blir gjort i det hele tatt., Andre kan endre protein som er laget slik at den ikke lenger fungerer slik den skal, eller det kan selv ikke fungere i det hele tatt. Noen mutasjoner kan føre til et gen for å bli slått på, og gjøre mer av protein enn vanlig. Noen mutasjoner som ikke har noen merkbar effekt, men andre kan føre til en sykdom. For eksempel, en bestemt mutasjon i genet for hemoglobin forårsaker sykdommen sigdcelleanemi.
Cellene blir kreftceller i stor grad på grunn av mutasjoner i sine gener. Ofte mange mutasjoner er nødvendig før en celle blir til en kreftcelle., Den mutasjoner kan påvirke ulike gener som styrer cellevekst og deling. Noen av disse genene kalles tumor suppressor gener. Mutasjoner kan også føre til at noen normale gener for å bli kreft-forårsaker gener som er kjent som omdanne cellene til kreftceller (omdanne cellene til kreftceller og tumor suppressor gener er diskutert i mer detalj senere).
Vi har 2 eksemplarer av de fleste gener, ett fra hvert kromosom i et par. For at et gen for å slutte å jobbe helt og potensielt føre til kreft, begge kopiene må være «slått ut» med mutasjoner. Det betyr at for de fleste gener, det tar 2 mutasjoner å gjøre det genet slutte å fungere helt.,
Typer mutasjoner
Det er 2 hovedtyper av genmutasjoner, arvet, og kjøpt:
En arvelig gen mutasjon er til stede i egg eller sperm som dannet barnet. Etter at egget er befruktet av sæd, er det opprettet en celle kalles en zygote som deretter delt for å opprette et foster (som ble en baby). Siden alle cellene i kroppen kom fra denne første cellen, denne typen mutasjon er i hver eneste celle i kroppen (inkludert noen egg eller sædceller), og så kan føres videre til neste generasjon., Denne type mutasjon er også kalt germline (fordi cellene som utvikler seg til egg og sperm er kalt kimceller) eller arvelig. Arvet mutasjoner er antatt å være en direkte årsak til at bare en liten brøkdel av kreft.
En ervervet mutasjon er ikke til stede i zygoten, men er ervervet noen gang senere i livet. Det skjer i en celle, og deretter sendes videre til alle nye celler som er avkom av denne cellen. Denne type mutasjon er ikke til stede i egg eller sperm som dannet fosteret, så det kan ikke bli gitt videre til neste generasjon., Ervervede mutasjoner er mye mer vanlig enn arvet mutasjoner. De fleste kreft er forårsaket av ervervede mutasjoner. Denne type mutasjon er også kalt sporadisk, eller somatisk.
Mutasjoner og kreft
Eksperter er enige om at det trengs mer enn en mutasjon i en celle for kreft oppstår. Når noen har arvet en unormal kopier av et gen, men deres celler allerede til å starte ut med en mutasjon. Dette gjør det enda enklere (og raskere) for nok mutasjoner å bygge opp for en celle å bli kreft., Det er derfor kreft som er arvelig tendens til å skje tidligere i livet enn kreft av samme type som ikke er arvelig.
Selv om du ble født med friske gener, noen av dem kan bli endret (mutert) i løpet av livet. Disse ervervede mutasjoner forårsaker de fleste tilfeller av kreft. Noen ervervede mutasjoner kan være forårsaket av ting som vi blir utsatt for i vårt miljø, inkludert sigarett røyk, stråling, hormoner, og kosthold. Andre mutasjoner har ingen klar årsak, og ser ut til å oppstå tilfeldig som cellene deler., For at en celle skal dele seg å lage 2 nye celler, det har å kopiere alle sine DNA. Med så mye DNA, noen ganger feil er gjort i den nye kopien (som skrivefeil). Dette fører til DNA-endringer (mutasjoner). Hver gang en celle deler seg, det er en annen mulighet for mutasjoner oppstår. Tallene for genmutasjoner bygge opp over tid, noe som er grunnen til at vi har en høyere risiko for kreft som vi blir eldre.
Det er viktig å innse at genmutasjoner skje i våre celler hele tiden. Vanligvis, cellen oppdager endringen og reparerer det., Hvis det ikke kan repareres, cellen vil få et signal om det å dø i en prosess som kalles apoptosis. Men hvis cellen ikke dø og mutasjon er ikke repareres, kan det føre til en person å utvikle kreft. Dette er mer sannsynlig hvis mutasjonen påvirker et gen som er involvert med celledeling eller et gen som normalt fører til en skadet celle til å dø.
Noen mennesker har en høy risiko for å utvikle kreft, fordi de har arvet mutasjoner i visse gener. For å lære mer om dette, se Familie Kreft Syndromer.,
Penetrance
For dominante gener og mutasjoner, begrepet penetrance brukes til å angi andelen av de som bærer en mutasjon som vil ha den egenskap, syndrom, eller sykdom. Hvis alle mennesker som arver mutasjonen har sykdommen, er det som kalles komplett penetrance. Hvis ikke alle mennesker som har mutasjon få sykdommen, det kalles ufullstendig penetrance. Generelt, arvet mutasjoner som fører til kreft har ufullstendig penetrance, som betyr at ikke alle med mutasjonen vil få kreft., Det er delvis fordi selv om den person har en mutasjon i én kopi av genet, han eller hun trenger for å skaffe minst én mutasjon for genet for å slutte å jobbe helt og kreft oppstår. Siden ikke alle får det andre mutasjon, ikke alle får kreft. Ufullstendig penetrance kan også være fordi at selv om mutasjon gjør det slik at et gen som ikke fungerer, andre faktorer kan være nødvendig for kreft for å starte.
Høy vs. lav penetrance
genmutasjoner kan føre til store endringer i funksjon av et gen., De kan også føre til at kopi av genet for å slutte å fungere helt. Når en arvet mutasjonen har en stor nok effekt på funksjonen av et gen til å føre en sykdom eller merkbart problem i de fleste mennesker som har det, som mutasjon kalt «high penetrance.»
Høy penetrance mutasjoner i kreft mottakelighet gener kan føre til at mange personer i en familie å få enkelte typer kreft – en familie kreft syndrom. Disse er tenkt å føre til at bare en liten brøkdel av kreft som kjører i en familie., For eksempel, bare om lag 1/5 av brystkreft som går igjen i familier er antatt å være forårsaket av høy penetrance mutasjoner i gener som BRCA1 og BRCA2.
Noen arvet mutasjoner, men ser ikke ut til å påvirke genet fungerer veldig mye og ikke ofte føre til åpenbare problemer. Disse mutasjonene er kalt «lav-penetrance.»Lav-penetrance mutasjoner kan påvirke risiko for lungekreft gjennom subtile effekter på ting som hormone nivåer, metabolisme, eller andre ting som samhandler med risikofaktorer for kreft., Lav-penetrance mutasjoner, sammen med gen-varianter (diskutert nedenfor) er antatt å være ansvarlig for de fleste av kreft risiko som går igjen i familier.
Gen varianter
Folk kan også ha forskjellige versjoner av gener som ikke er mutasjoner. Felles forskjeller i genene kalles varianter. Disse versjonene er arvet og er til stede i hver eneste celle i kroppen. Den vanligste typen av gen-varianten innebærer en endring i bare én base (nukleotid) av et gen. Disse er kalt single nukleotid polymorfismer (SNPs, uttales «klipp»)., Det er anslått å være millioner av SNPs i hver persons DNA.
Andre typer varianter er mindre vanlig. Mange gener inneholder sekvenser av baser som er gjentatt over og over. En vanlig type variant innebærer en endring i antallet av disse gjentas.
Noen varianter har tilsynelatende ingen effekt på funksjonen til genet. Andre har en tendens til å påvirke funksjonen til gener i en subtil måte, slik som å gjøre dem litt mer eller mindre aktive. Disse endringene ikke forårsake kreft direkte, men kan gjøre noen mer utsatt for å få kreft ved å påvirke ting som hormone nivåer og metabolisme., For eksempel, et gen varianter påvirke nivåene av østrogen og progesteron, noe som kan påvirke risiko for bryst-og livmorkreft kreft. Andre kan påvirke nedbrytningen av giftstoffer i sigarettrøyk, noe som gjør en person mer utsatt for å få lungekreft og andre kreftformer.
Gen-varianter kan også spille en rolle i sykdommer som påvirker risiko for lungekreft – som diabetes og fedme.
Varianter og lav-penetrance mutasjoner kan være lik. Den viktigste forskjellen mellom de to er hvor vanlige de er. Mutasjoner er sjeldne, mens gen-varianter er mer vanlig.,
Likevel, siden disse variantene er vanlig, og noen kan ha mange av dem, deres effekt kan legge opp. Studier har vist at disse variantene kan påvirke risiko for lungekreft, og sammen med lave penetrance mutasjoner, kan de utgjør en stor del av kreft-risiko som går igjen i familier.
Andre måter celler endre gener og gener aktivitet
Selv om alle cellene i kroppen din inneholder de samme gener (DNA), forskjellige gener som er aktive i noen celler enn i andre. Selv innenfor en bestemt celle, noen gener er aktive på noen ganger og inaktive på andre., Slå på og slå av gener i dette tilfellet ikke er basert på endringer i DNA-sekvensen (som mutasjoner), men med andre midler som kalles epigenetisk endringer.
DNA-metylering: I denne typen av epigenetisk endring, et molekyl som kalles en metyl-gruppen er festet til visse nukleotider. Dette endrer strukturen av DNA slik at genet kan ikke starte prosessen med å lage proteinet det koder (denne prosessen kalles transkripsjon). Dette viser i utgangspunktet av genet., I noen mennesker med en mutasjon i ett eksemplar på en kreft mottakelighet gen, den andre kopien av genet blir inaktiv ikke ved mutasjon, men ved metylering.
Histone endring: Kromosomene er bygd opp av DNA pakket rundt proteiner som kalles histones. Histone proteiner kan endres ved å legge til (eller trekke) noe som kalles en acetyl-gruppen. Legge til acetyl-grupper (acetylation) kan du aktivere (slå på) som en del av kromosom, mens du tar dem bort (deacetylation) kan deaktivere den (slå det av). Metylering er også brukt til å aktivere og deaktivere deler av kromosomer., Histone proteiner kan også endres ved å legge til eller trekke fra metyl-grupper (metylering og demetylering). Selv om unormale histone endring er ikke kjent for å forårsake kreft, legemidler som endrer histone modifikasjoner som kan hjelpe i behandling av kreft ved å slå på gener som hjelper å kontrollere cellevekst og deling.
RNA-interferens: RNA (ribonucleic acid) er viktig inne i cellene som den midterste trinn som gjør at genene til kode for proteiner. Men noen små former av RNA kan påvirke genuttrykk ved å koble til andre deler av RNA, eller selv å påvirke histones eller DNA i seg selv., Medikamenter er utviklet som påvirker unormale gener i kreftceller gjennom RNA interferens.