P53 (TP53) Protein Tumor: Fungsi, Mutasi

Protein tumor 53, lebih dikenal sebagai hal.53, adalah produk protein dari rangkaian asam deoksiribonukleat (DNA) pada kromosom 17 pada manusia dan di tempat lain pada organisme eukariotik lainnya.

Ini adalah sebuah faktor transkripsi, yang berarti mengikat ke segmen DNA yang sedang mengalami transkripsi ke asam ribonukleat pembawa pesan (mRNA).

Khususnya, protein p53 adalah salah satu yang paling penting dari gen penekan tumor. Jika label itu terdengar mengesankan dan penuh harapan, ya, keduanya. Faktanya, pada sekitar setengah kasus kanker manusia, p53 tidak diatur dengan benar atau dalam bentuk yang bermutasi.

Sebuah sel tanpa cukup, atau jenis yang tepat, p53 mirip dengan tim bola basket atau sepak bola yang bersaing tanpa pemain bertahan terbaiknya; hanya setelah elemen yang tidak diketahui tetapi penting keluar dari campuran, tingkat kerusakan yang sebelumnya telah dicegah atau dikurangi oleh elemen itu menjadi jelas.

Setelah sel eukariotik membelah menjadi dua sel anak identik, masing-masing identik secara genetik dengan ibu, ia memulai siklus selnya di

Di G1, sel mereplikasi semua komponennya kecuali materi genetiknya (kromosom yang mengandung salinan lengkap DNA organisme). Di fase S, sel mereplikasi kromosomnya. Di G2, sel yang berlaku memeriksa pekerjaannya sendiri untuk kesalahan replikasi.

Kemudian, sel memasuki mitosis (fase M).

Mitosis jauh lebih pendek daripada interfase, dan itu termasuk tahap-tahap profase, prometafase, metafase, anafase dan telofase. (Beberapa sumber pendidikan, terutama yang lebih tua, menghilangkan prometafase.)

Selama mitosis, kromosom memadat dan menyelaraskan sepanjang sumbu pusat sel, dan inti membelah menjadi dua inti anak.

Kemudian sel secara keseluruhan membelah (sitokinesis) menjadi dua sel anak baru untuk menyelesaikan siklus.

Kode gen p53 untuk produk yang datang dalam "tipe liar" (yang, terlepas dari namanya, berarti "normal") dan bentuk mutan.

Protein tipe liar adalah produk yang aktif dalam penekanan tumor. Jenis mutan, bagaimanapun, tidak hanya dominan terhadap jenis liar, yang berarti bahwa ia meniadakan fungsi p53 normal, tetapi bahkan mungkin tumor-mempromosikan, atau onkogenik, dengan dirinya sendiri.

Jadi, mewarisi satu salinan mutan dari gen mutan p53 dan salah satu gen supresor tumor p53 lebih merugikan daripada tidak memiliki p53 dalam genom Anda sama sekali.

Ini menjadi lebih buruk. Tumor dengan salinan p53 mutan menunjukkan resistensi terhadap pengobatan kemoterapi konvensional, jadi tidak hanya mewarisi mutasi gen p53 membuat orang rentan terhadap kanker, itu membuat tumor dan sel kanker tersebut menjadi sangat sulit untuk memperlakukan.

Artikel terkait: 5 Terobosan Terbaru Yang Menunjukkan Mengapa Penelitian Kanker Sangat Penting

Bagaimana p53 bekerja dengan keajaiban supresi tumornya? Sebelum menyelami hal itu, ada baiknya untuk mempelajari apa yang dilakukan faktor transkripsi ini secara lebih umum di dalam sel, di samping peran kuncinya dalam membantu mencegah sejumlah besar penyakit ganas pada manusia populasi.

Dalam kondisi sel normal, di dalam sel inti, protein p53 mengikat DNA, yang memicu gen lain untuk menghasilkan protein yang disebut p21CIP. Protein ini yang berinteraksi dengan protein lain, cdk2, yang biasanya merangsang pembelahan sel. Ketika p21CIP dan cdk2 membentuk kompleks, sel menjadi beku pada fase atau keadaan pembelahan apa pun.

Ini, seperti yang akan Anda lihat secara rinci segera, sangat relevan dalam transisi dari fase G1 ke fase S dari siklus sel.

P53 mutan, sebaliknya, tidak dapat secara efektif mengikat DNA, dan akibatnya, p21CIP tidak dapat berfungsi dalam kapasitasnya yang biasa untuk memberi sinyal pembelahan sel untuk berhenti. Akibatnya, sel membelah tanpa menahan diri, dan tumor terbentuk.

Bentuk p53 yang rusak terlibat dalam berbagai keganasan, termasuk kanker payudara, kanker usus besar, kanker kulit dan karsinoma dan tumor yang sangat umum lainnya.

Peran p53 pada kanker adalah fungsinya yang paling relevan secara klinis untuk alasan yang jelas. Namun, protein juga bertindak untuk memastikan kelancaran fungsi dalam sejumlah besar pembelahan sel yang terjadi dalam tubuh manusia setiap hari, dan yang sedang berlangsung di dalam diri Anda saat ini.

Sementara batas antara tahap siklus sel mungkin tampak sewenang-wenang dan mungkin menunjukkan fluiditas, sel menunjukkan perbedaan pos pemeriksaan dalam siklus – titik di mana masalah apa pun dengan sel dapat diatasi sehingga kesalahan tidak diteruskan ke sel anak di telepon.

Artinya, sel akan lebih cepat "memilih" untuk menghentikan pertumbuhan dan pembelahannya sendiri daripada melanjutkan meskipun ada kerusakan patologis pada isinya.

Misalnya, transisi G1/S, tepat sebelum replikasi DNA terjadi, dianggap sebagai "titik tidak bisa kembali" bagi sel untuk membelah. p53 memiliki kemampuan untuk menghentikan pembelahan sel pada tahap ini jika diperlukan. Ketika p53 diaktifkan pada langkah ini, itu mengarah ke transkripsi p21CIP, seperti dijelaskan di atas.

Ketika p21CIP berinteraksi dengan cdk2, kompleks yang dihasilkan dapat mencegah sel melewati point of no return.

Artikel terkait:Di mana Sel Punca Ditemukan?

Alasan p53 mungkin "ingin" menghentikan pembelahan sel berkaitan dengan masalah dalam DNA sel. Sel, dibiarkan sendiri, tidak akan mulai membelah tanpa terkendali kecuali ada sesuatu yang salah dalam nukleus, di mana materi genetik kebohongan.

Mencegah mutasi genetik adalah bagian penting dari pengendalian siklus sel. Mutasi yang diturunkan ke generasi sel masa depan dapat mendorong pertumbuhan sel abnormal, seperti kanker.

Kerusakan DNA adalah pemicu lain yang dapat diandalkan untuk aktivasi p53. Misalnya, jika kerusakan DNA terdeteksi pada titik transisi G1/S, p53 akan menghentikan pembelahan sel melalui mekanisme multi-protein yang diuraikan di atas. Tetapi selain berpartisipasi dalam pos pemeriksaan siklus sel biasa, p53 dapat dipanggil untuk bertindak sesuai permintaan, ketika sel merasakan bahwa ia berada di hadapan ancaman terhadap integritas DNA.

p53, misalnya, menjadi aktif ketika mendeteksi diketahui mutagen (penghinaan fisik atau kimia yang dapat menyebabkan mutasi DNA). Salah satunya adalah sinar ultraviolet (UV) dari matahari dan sumber sinar matahari buatan seperti tanning bed.

Jenis tertentu radiasi UV telah secara kuat terlibat dalam kanker kulit, dan dengan demikian ketika p53 merasakan bahwa sel mengalami kondisi yang dapat menyebabkan pembelahan sel yang tidak terkendali, ia bergerak untuk mematikan pertunjukan pembelahan sel.

Sebagian besar sel tidak terus membelah tanpa batas sepanjang kehidupan organisme.

Sama seperti seseorang yang cenderung menumpuk tanda-tanda "keausan" yang terlihat dengan penuaan, dari kerutan dan "hati bintik-bintik" hingga bekas luka dari operasi dan cedera yang terjadi selama beberapa dekade, sel juga dapat menumpuk can kerusakan. Dalam kasus sel, ini mengambil bentuk akumulasi mutasi DNA.

Para dokter telah lama mengetahui bahwa kejadian kanker cenderung meningkat dengan bertambahnya usia; mengingat apa yang para ilmuwan ketahui tentang sifat DNA lama dan pembelahan sel, ini sangat masuk akal.

Kondisi menumpuknya kerusakan sel terkait usia ini disebut penuaan, dan menumpuk di semua sel yang lebih tua dari waktu ke waktu. Tidak hanya penuaan itu sendiri tidak bermasalah, tetapi biasanya memicu "pensiun" yang direncanakan pada bagian sel yang terkena dari pembelahan sel lebih lanjut.

Hiatus dari pembelahan sel melindungi organisme karena sel tidak "ingin" mengambil risiko mulai membelah dan kemudian tidak dapat berhenti karena kerusakan yang ditimbulkan oleh mutasi DNA.

Di satu sisi, ini seperti orang yang tahu dia sakit penyakit menular menghindari keramaian agar tidak menularkan bakteri atau virus yang relevan kepada orang lain.

Penuaan diatur oleh telomer, yang merupakan segmen DNA yang menjadi lebih pendek dengan setiap pembelahan sel berturut-turut. Setelah ini menyusut sampai panjang tertentu, sel menafsirkan ini sebagai sinyal untuk melanjutkan ke penuaan. Jalur p53 adalah mediator intraseluler yang bereaksi terhadap telomer pendek. Penuaan dengan demikian menjaga terhadap pembentukan tumor.

"Kematian sel sistematis" dan "bunuh diri sel" tentu tidak terdengar seperti istilah yang menyiratkan keadaan yang menguntungkan bagi sel dan organisme yang terpengaruh.

Namun, kematian sel terprogram, sebuah proses yang disebut apoptosis, sebenarnya diperlukan untuk kesehatan organisme karena membuang sel-sel yang sangat mungkin untuk membentuk tumor berdasarkan karakteristik sel-sel ini.

Apoptosis (dari bahasa Yunani untuk "murtad") terjadi di semua sel eukariotik di bawah bimbingan gen tertentu. Hal ini mengakibatkan kematian sel-sel yang dianggap organisme sebagai rusak dan oleh karena itu berpotensi menimbulkan bahaya. p53 membantu mengatur gen-gen ini dengan meningkatkan output mereka dalam sel target untuk mempersiapkan mereka untuk apoptosis.

Apoptosis adalah bagian normal dari pertumbuhan dan perkembangan bahkan ketika kanker dan disfungsi tidak menjadi masalah. Sementara sebagian besar sel mungkin "lebih memilih" penuaan daripada apoptosis, kedua proses tersebut sangat penting untuk menjaga kesehatan sel.

Berdasarkan informasi dan penekanan di atas, jelas bahwa tugas utama p53 adalah mencegah kanker dan pertumbuhan tumor. Terkadang, faktor yang tidak bersifat karsinogenik secara langsung dalam arti merusak DNA secara langsung masih dapat meningkatkan risiko penyakit keganasan secara tidak langsung.

Misalnya, human papillomavirus (HPV) dapat meningkatkan risiko kanker serviks pada wanita dengan mengganggu aktivitas p53. Temuan ini dan temuan serupa tentang mutasi p53 menggarisbawahi fakta bahwa mutasi DNA yang dapat menyebabkan kanker adalah sangat umum, dan jika bukan karena kerja p53 dan penekan tumor lainnya, kanker akan menjadi luar biasa umum.

Singkatnya, jumlah sel yang membelah sangat tinggi diganggu dengan kesalahan DNA yang berbahaya, tetapi sebagian besar dari ini dianggap tidak efektif oleh apoptosis, penuaan dan perlindungan lain terhadap sel yang tidak terkontrolcontrolled divisi.

p53 mungkin merupakan jalur seluler yang paling penting dan dipelajari dengan baik untuk memerangi momok mematikan kanker dan penyakit lain yang bergantung pada DNA yang salah atau komponen sel yang rusak lainnya. Tapi itu bukan satu-satunya. Jalur lain seperti itu adalah Rb (retinoblastoma) jalan.

Baik p53 dan Rb ditendang ke persneling oleh sinyal onkogenik, atau tanda-tanda yang ditafsirkan oleh sel sebagai predisposisi sel terhadap kanker. Sinyal-sinyal ini, tergantung pada sifatnya yang tepat, dapat mengilhami up-regulasi p53, Rb atau keduanya. Hasilnya dalam kedua kasus, meskipun melalui sinyal hilir yang berbeda, adalah penghentian siklus sel dan upaya untuk memperbaiki DNA yang rusak.

Ketika ini tidak memungkinkan, sel didorong ke arah penuaan atau apoptosis. Sel-sel yang menghindari sistem ini sering membentuk tumor.

Anda dapat menganggap pekerjaan p53 dan gen penekan tumor lainnya sebagai menangkap tersangka manusia. Setelah "percobaan", sel yang terkena "dihukum" untuk apoptosis atau penuaan jika tidak dapat "direhabilitasi" saat berada dalam tahanan.

Artikel terkait:Asam Amino: Fungsi, Struktur, Jenis