癌基因
癌基因是一种有可能导致癌症的基因。或者,同样好的是,一个肿瘤基因是一个带来不受控制的细胞分裂的基因。
大多数正常细胞会经历一种程序化的死亡形式(细胞凋亡)。被激活的致癌基因可以使那些被指定为凋亡的细胞存活下来,转而增殖。大多数致癌基因需要一个额外的步骤,如另一个基因的突变,或环境因素,如病毒感染,才能导致癌症。自20世纪70年代以来,人类癌症中已经发现了几十个致癌基因。许多癌症药物针对的是由致癌基因编码的蛋白质。
1976年,加州大学旧金山分校的J.迈克尔-毕晓普和哈罗德-E-瓦穆斯表明,致癌基因是被激活的原癌基因,在包括人类在内的许多生物体中发现。由于这一发现,Bishop和Varmus在1989年被授予诺贝尔生理学或医学奖。
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当一个癌基因被激活时,正常细胞是如何转化为癌细胞的图示
一个错误的历史
Bishop和Varmus的工作纠正了一个长期存在的错误。诺贝尔奖的引文中包括这样的解释。
"肿瘤基因 "一词是在20世纪60年代中期提出的,用来表示某些病毒的遗传物质的特殊部分。人们认为,这部分遗传物质可以引导正常细胞转化为肿瘤细胞......。当时最受欢迎的理论是,病毒介导的细胞间的致癌基因传播是所有形式癌症的起源。这一观点后来被证明是不正确的"。
事实上,将病毒RNA反转录成DNA的结果是,致癌基因被整合到细胞的染色体DNA中。随后发现,在整个动物王国的不同物种中都可以检测到类似于致癌基因的物质,事实上甚至在只有几个细胞的简单生物体中也可以检测到。此外,研究还表明,该基因在某一物种的染色体上有一个固定的位置,而且当该基因构成细胞遗传物质的一部分时,会被分成若干片段。
原癌基因
原癌基因是一个正常的基因,由于突变或表达增加,可以成为一个致癌基因。由此产生的蛋白质可以被称为肿瘤蛋白。原癌基因编码的蛋白质有助于调节细胞生长和分化。原癌基因通常参与信号转导和执行有丝分裂信号,通常通过其蛋白产品。激活后,原癌基因(或其产物)成为肿瘤诱导剂,即癌基因。
实例
MYC基因与伯基特氏淋巴瘤有关。当染色体易位将一个增强子序列移到MYC基因附近时,这就开始了。MYC基因为广泛使用的转录因子编码。当增强子序列被错误地放置时,这些转录因子会以更高的速率产生。另一个致癌基因的例子是在 "费城染色体 "上发现的Bcr-Abl基因。这是在慢性骨髓性白血病中看到的一块遗传物质,由第9号和第22号染色体的片段易位引起。Bcr-Abl编码的是一种受体酪氨酸激酶,它具有活性,导致细胞不受控制的增殖。
问题和答案
问:什么是肿瘤基因?答:肿瘤基因是一种有可能导致癌症或带来不受控制的细胞分裂的基因。
问:肿瘤细胞中的致癌基因与正常细胞有什么不同?
答:肿瘤细胞中的致癌基因往往发生突变或高水平表达,导致那些被指定为凋亡的细胞存活下来,反而增殖。
问:什么原因导致激活的致癌基因导致癌症?
答:大多数癌基因需要一个额外的步骤,如另一个基因的突变,或环境因素,如病毒感染,才能导致癌症。
问:自20世纪70年代以来,在人类癌症中发现了多少种致癌基因?
答:自20世纪70年代以来,已经在人类癌症中发现了几十个致癌基因。
问:J. Michael Bishop和Harold E. Varmus在1976年的发现有什么意义?
答:J. Michael Bishop和Harold E. Varmus发现,致癌基因是被激活的原癌基因,在包括人类在内的许多生物体中发现,这使他们在1989年获得诺贝尔生理学或医学奖。
问:抗癌药物如何针对致癌基因?
答:许多抗癌药物针对的是由致癌基因编码的蛋白质,以对抗癌症。
问:什么是细胞凋亡?
答:细胞凋亡是大多数正常细胞经历的一种程序性死亡形式。