Механизмы развития раковой опухоли. Рак – генетическое заболевание, т.е
Рак – генетическое заболевание, т.е. повреждение генов. Виды повреждений генов: Потеря гена, Собственно повреждение гена, Активация гена, Инактивация гена, Привнесение генов извне (внедрение добавочных генов). В каждой клетке находится около 100'000 генов. В настоящее время признано, что ряд генов может превращаться в гены, несущие информацию о белках опухолевой клетки – онкогены. Часто это нормальные гены, но в норме функционирующие только в эмбриональном периоде или малоактивные, которые стали активными. Механизмы активации генов представлены: а) мутацией генов и б) активацией генов. В настоящее время выделено более 100 онкогенов. Помимо онкогенов есть еще антионкогены – гены-супрессоры опухолей (ГСО). Белковые продукты этих генов препятствуют превращению нормальной клетки в опухолевую. Наиболее часто онкогены и ПСО встречаются среди генов белков-передатчиков сигналов регуляции роста и размножения клеток. Онкогены образуются: Среди генов факторов роста, Среди R факторов роста, Среди белков-передатчиков сигнала внутрь клетки, Среди факторов транскрипции, Среди генов белков, связанных с ростом и размножением клетки. Активация одного онкогена или потеря функций одного гена-супрессора недостаточна для превращения нормальной клетки в опухолевую; подсчитано, что клетке человека необходимо для этого 10 мутаций. Но выявлены гены, появление которых способствует опухолевому росту, так перерождение гена Р53 – в 50%. Ген Р53 кодирует информацию о белке клеточного роста. Это ген апоптоза – ген, приводящий к гибели поврежденную клетку. Если этот ген поврежден, то сохраняются клетки с мутационными изменениями, что приводит к накоплению мутаций. Это объясняет возникновение опухолевого роста у пожилых людей. Считается, что вирусы вносят в клетку новые онкогены, которые повышают вероятность развития опухоли. Также число мутаций повышают физические и химические факторы. 5. Нарушение обмена белка на стадии образования конечных продуктов. 5.1. Чаще всего нарушения в орнитиновом цикле мочевинообразования. При этом нарушения на разных уровнях приводят к накоплению разных продуктов (предшествующих нарушенному процессу). Напр., нарушение образования карбомаилфосфата ведет к гипераминоацидемии (повышению АК в крови), накоплению аммиака. Либо нарушение аргининосукцинатсинтазной реакции [рисунок: цитруллин + АСП → аргининосукцинат, над стрелочкой "аргининосукцинатсинтаза" ] ведет к накоплению цитруллина. Все нарушения орнитинового цикла приводят к слабоумию (напр., аргининосукцинатное слабоумие). 5.2. Нарушение выделения продуктов белкового обмена. Напр., цистиноз – нарушение реабсорбции АК (особенно цистина и цистеина) – цистинурия (в 20-30 раз!). Генная инженерия 1970 г. – американский ученый Тёмин открыл фермент ревертазу (обратную транскриптазу), которая катализирует синтез РНК → кДНК (комплементарная ДНК, не содержащая интронов). Генная инженерия – это искусственное создание активных генетических структур (рекомбинантных ДНК). Первая работа – 1972 г. – амер. Пол Берт. Предпосылки генной инженерии Изучение (в деталях) матричных биосинтезов; Установление возможности обмена между двумя молекулами ДНК (т.е. рекомбинанции); 3) открытие ферментов рестриктаз (1970), разрезающих ДНК в определенных участках с образованием фрагментов с "липкими концами";; Открытие ферментов ревертаз (1970); Обнаружение маленьких кольцевых ДНК в плазмидах. Основные этапы генной инженерии: 1. получение необходимого гена: а) с помощью рестриктаз "нарезается" ДНК, затем выделяется нужный фрагмент; Б) с помощью ревертаз по имеющейся мРНК синтезируется комплементарная ДНК (кДНК). 2. подготовка вектора – плазмиды или фага. [рисунок: кольцевая ДНК (плазмида) → (над стрелкой "рестриктаза") плазмида с вырезанным кусочком] 3. соединение к вектору необходимого гена [рисунок: большой отрезок плазмиды из предыдущего рисунка плюс кусок ДНК из первого рисунка → рекомбинантная ДНК кольцевого строения, над стрелкой "лигаза" ]
|
