სიმსივნის ცილა 53, უფრო ხშირად ცნობილი როგორც p53, წარმოადგენს დეოქსირიბონუკლეინის მჟავას (დნმ) მონაკვეთის ცილოვან პროდუქტს მე –17 ქრომოსომაზე ადამიანებში და სხვა ეუკარიოტულ ორგანიზმებში.
Ეს არის ტრანსკრიფციის ფაქტორი, რაც იმას ნიშნავს, რომ იგი უკავშირდება დნმ-ის სეგმენტს, რომელსაც განიცდის ტრანსკრიფცია შევიდა მესინჯერი რიბონუკლეინის მჟავა (mRNA).
აღსანიშნავია, რომ p53 ცილა ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანია სიმსივნის დამთრგუნველი გენები. თუ ეს ეტიკეტი შთამბეჭდავად და იმედიანად ჟღერს, ეს ორივეა. სინამდვილეში, ადამიანის კიბოს შემთხვევათა დაახლოებით ნახევარში, p53 ან არასწორად არის რეგულირებული, ან მუტაცირებული ფორმისაა.
უჯრედი საკმარისად, ან სწორი სახის p53 არ ჰგავს კალათბურთის ან ფეხბურთის გუნდს, რომელიც ასპარეზობს მისი თავდაცვითი მოთამაშის გარეშე; მხოლოდ გაუცნობიერებელი, მაგრამ კრიტიკული ელემენტის ნარევიდან გამოსვლის შემდეგ ხდება სრულიად აშკარა ზარალის ზომა, რომელიც ამ ელემენტმა თავიდან აიცილა ან შეამსუბუქა.
ფონი: უჯრედის ციკლი
Შემდეგ ეუკარიოტული უჯრედი იყოფა ორ ერთნაირ ქალიშვილ უჯრედად, თითოეული გენეტიკურად იდენტურია დედისა და იგი იწყებს თავის უჯრედულ ციკლს
ინტერფაზი. ინტერფაზა თავის მხრივ მოიცავს სამი ეტაპი: G1 (პირველი ხარვეზის ეტაპი), ს (სინთეზის ფაზა) და G2 (მეორე ხარვეზის ეტაპი).შიგნით G1, უჯრედი იმეორებს მის ყველა კომპონენტს, გარდა მისი გენეტიკური მასალისა (ქრომოსომები, რომლებიც შეიცავს ორგანიზმის დნმ-ს სრულ ასლს). შიგნით S ფაზა, უჯრედი იმეორებს მის ქრომოსომებს. შიგნით G2, უჯრედი ფაქტობრივად ამოწმებს საკუთარ მუშაობას რეპლიკაციის შეცდომებზე.
შემდეგ, უჯრედი შედის მიტოზში (M ფაზა).
მიტოზი ინტერფაზაზე ბევრად უფრო მოკლეა და მოიცავს ეტაპებს პროფაზი, პრომეთაფაზი, მეტაფაზა, ანაფაზი და ტელოფაზი. (ზოგიერთი საგანმანათლებლო წყარო, განსაკუთრებით ხანდაზმული წყარო, გამოტოვებს პრომეთაფაზას).
მიტოზის დროს, ქრომოსომები იკუმშება და სწორდება უჯრედის ცენტრალური ღერძის გასწვრივ, ხოლო ბირთვი იყოფა ორ ქალიშვილ ბირთვად.
შემდეგ უჯრედი მთლიანად იყოფა (ციტოკინეზი) ორ ახალ ქალიშვილ უჯრედში, რათა დასრულდეს ციკლი.
P53 გენის მუტაცია
P53 გენი კოდირებს პროდუქტს, რომელიც გამოდის "ველური ტიპის" (რაც, სახელის მიუხედავად, უბრალოდ ნიშნავს "ნორმალურ") და მუტანტურ ფორმებს.
ველური ტიპის ცილა არის პროდუქტი, რომელიც აქტიურია სიმსივნის ჩახშობის დროს. მუტანტის ტიპი არამარტო დომინირებს ველურ ტიპზე, რაც ნიშნავს, რომ იგი უარყოფს p53– ის ნორმალურ ფუნქციას, არამედ შეიძლება სიმსივნეც კი იყოს -ხელშეწყობაან ონკოგენული, თავისით.
ამრიგად, p53 მუტანტის გენის ერთი მუტანტის ასლის და p53 სიმსივნის დამთრგუნველი გენის ერთ – ერთი უარყოფითი მხარეა, ვიდრე საერთოდ არ აქვს p53 თქვენს გენომში.
უარესად ხდება. მუტანტის p53 ეგზემპლარი გამოხატავს რეზისტენტობას ჩვეულებრივი ქიმიოთერაპიული მკურნალობის მიმართ, ამიტომ არა მხოლოდ მემკვიდრეობითობა p53 გენის მუტაცია ადამიანებს კიბოსკენ უბიძგებს, რაც სიმსივნეებსა და კიბოს უჯრედებს უჩვეულოდ ართულებს მკურნალობა.
დაკავშირებული სტატია: 5 ბოლოდროინდელი მიღწევა, რაც აჩვენებს, თუ რატომ არის კიბოს გამოკვლევა ასეთი მნიშვნელოვანი
რას აკეთებს p53?
როგორ მუშაობს p53 სიმსივნის დამთრგუნველი მაგია? სანამ მასში ჩაყვინთავთ, სასარგებლოა გაიგოთ, რას აკეთებს ამ ტრანსკრიფციის ფაქტორი ზოგადად უჯრედები, გარდა მისი მნიშვნელოვანი როლისა, ხელს უწყობს ავთვისებიანი დაავადებების უთქმელი რაოდენობის თავიდან აცილებას პოპულაციები.
ნორმალური უჯრედის პირობებში, უჯრედის შიგნით ბირთვი, p53 ცილა უკავშირდება დნმ-ს, რაც იწვევს სხვა გენის წარმოქმნას ცილის სახელწოდებით p21CIP. ეს ცილა, რომელიც ურთიერთქმედებს სხვა ცილებთან, cdk2, რაც ჩვეულებრივ ასტიმულირებს უჯრედის დაყოფა. როდესაც p21CIP და cdk2 ქმნიან კომპლექსს, უჯრედი იყინება განყოფილების ნებისმიერ ფაზაში ან მდგომარეობაში.
როგორც ამას დაწვრილებით იხილავთ, ეს განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია უჯრედული ციკლის G1 ეტაპიდან S ფაზაში გადასვლისას.
მუტანტი p53, პირიქით, ეფექტურად ვერ უკავშირდება დნმ-ს და შედეგად, p21CIP ვერ ემსახურება ჩვეულ შესაძლებლობებს, რომ შეაჩეროს უჯრედების დაყოფა. შედეგად, უჯრედები თავშეკავების გარეშე იყოფა და სიმსივნეები იქმნება.
P53- ის დეფექტური ფორმა მონაწილეობს სხვადასხვა ავთვისებიან სიმსივნეებში, ძუძუს კიბოს, მსხვილი ნაწლავის კიბოს, კანის კიბოებსა და სხვა ძალიან გავრცელებულ კარცინოებსა და სიმსივნეებში.
P53 ფუნქცია უჯრედულ ციკლში
P53- ის როლი კიბოში მისი კლინიკურად ყველაზე მნიშვნელოვანი ფუნქციაა გასაგები მიზეზების გამო. ამასთან, პროტეინი ასევე მოქმედებს იმისთვის, რომ უზრუნველყოს გლუვი ფუნქციონირება უჯრედების დაყოფის უზარმაზარ რაოდენობაში, რომლებიც ადამიანის სხეულში ყოველდღიურად ხდება და ამ წუთებში ვითარდება თქვენში.
მიუხედავად იმისა, რომ უჯრედული ციკლის ეტაპებს შორის საზღვრები შეიძლება თვითნებურად გამოიყურებოდეს და შესაძლოა სითხის სითხე მიანიშნებდეს, უჯრედები მკაფიოდ გამოხატავენ საგუშაგოები ციკლში - წერტილები, სადაც უჯრედთან დაკავშირებული ნებისმიერი საკითხის მოგვარება შესაძლებელია ისე, რომ შეცდომები არ გადაეცემა ქალიშვილ უჯრედებზე ხაზის ქვემოთ.
ანუ, უჯრედი უფრო მალე "აირჩევს" შეაჩეროს საკუთარი ზრდა და დაყოფა, ვიდრე გააგრძელოს მისი შინაარსის პათოლოგიური დაზიანების მიუხედავად.
მაგალითად, G1 / S გადასვლა, უშუალოდ ადრე დნმ-ის რეპლიკაცია ხდება, ითვლება უჯრედების გაყოფის "უკონტაქტო წერტილად". p53- ს აქვს შესაძლებლობა შეაჩეროს უჯრედების დაყოფა ამ ეტაპზე საჭიროების შემთხვევაში. როდესაც p53 გააქტიურებულია ამ ეტაპზე, ეს იწვევს p21CIP– ის ტრანსკრიფციას, როგორც ეს აღწერილია ზემოთ.
როდესაც p21CIP ურთიერთქმედებს cdk2- თან, შედეგად მიღებულმა კომპლექსმა შეიძლება ხელი შეუშალოს უჯრედებს უბრუნებელი წერტილის გადალახვაში.
დაკავშირებული სტატია:სად გვხვდება ღეროვანი უჯრედები?
P53– ის როლი დნმ – ს დაცვაში
მიზეზი, რომ p53 შეიძლება "სურდეს" შეაჩეროს უჯრედის დაყოფა, დაკავშირებულია უჯრედის დნმ-ს პრობლემებთან. უჯრედები, რომლებიც საკუთარ თავზე დარჩა, არ დაიწყებს უკონტროლოდ დაყოფას, თუ ბირთვში რაიმე არ იქნება გაუმართავი, გენეტიკური მატერიალი ტყუილებს.
გენეტიკური მუტაციების პროფილაქტიკა არის უჯრედის ციკლის კონტროლის ძირითადი ნაწილი. მუტაციებს, რომლებიც უჯრედების მომავალ თაობებს გადაეცემათ, შეიძლება გამოიწვიოს უჯრედების პათოლოგიური ზრდა, მაგალითად კიბო.
დნმ დაზიანება p53 აქტივაციის კიდევ ერთი საიმედო გამომწვევია. მაგალითად, თუ დნმ-ის დაზიანება გამოვლინდა G1 / S გადასვლის წერტილში, p53 შეაჩერებს უჯრედების დაყოფას ზემოთ მოცემული მრავალპროტეინური მექანიზმის საშუალებით. გარდა ჩვეულებრივი უჯრედის ციკლის გამშვებ პუნქტებში მონაწილეობისა, p53 შეიძლება მოწვეულ იქნას მოქმედებაზე მოთხოვნის შესაბამისად, როდესაც უჯრედი გრძნობს, რომ ეს დნმ მთლიანობის საფრთხეების წინაშე დგას.
მაგალითად, p53 გააქტიურდება, როდესაც ცნობილი ხდება მუტაგენები (ფიზიკური ან ქიმიური შეურაცხყოფა, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს დნმ მუტაციები). ერთ-ერთი ასეთია ულტრაიისფერი (UV) მზის მზისგან და მზის სხივების ისეთი წყაროები, როგორიცაა სათრიმლავი საწოლები.
გარკვეული სახის UV გამოსხივება უკვე მყარად მონაწილეობს კანის კიბოებში და, ამრიგად, როდესაც p53 აცნობიერებს, რომ უჯრედი არის განიცდის პირობებს, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს უჯრედის უკონტროლო დაყოფა, ის მოძრაობს დახურვისთვის უჯრედების დაყოფის შოუ.
P53- ის როლი სენესცენციაში
უჯრედების უმეტესობა ორგანიზმის მთელი ცხოვრების განმავლობაში დაუსრულებლად არ განაწილდება.
ისევე, როგორც ადამიანს აქვს ნაოჭებისგან და „ღვიძლისგან“ დაგროვების "ცვეთისა" ხილული ნიშნები დაბერებისგან ათწლეულების განმავლობაში ჩატარებული ქირურგიული ჩარევებისა და დაზიანებების შედეგად მიღებული ლაქები, უჯრედებს ასევე შეუძლიათ დააგროვონ დაზიანება. უჯრედების შემთხვევაში, ეს ხდება დაგროვილი დნმ-ის მუტაციების სახით.
ექიმებმა დიდი ხანია იციან, რომ კიბოს სიხშირე იზრდება ასაკის მატებასთან ერთად; იმის გათვალისწინებით, რაც მეცნიერებმა იციან ძველი დნმ-ის და უჯრედების დაყოფის ხასიათის შესახებ, ეს სავსებით აზრიანია.
ასაკთან დაკავშირებული უჯრედული დაზიანების დაგროვების ეს მდგომარეობა ეწოდება სიბერე, და ის დროთა განმავლობაში ყველა ძველ უჯრედში გროვდება. თავისთავად სიბერე არა მხოლოდ პრობლემურია, არამედ ის ჩვეულებრივ იწვევს დაგეგმილ "პენსიას" დაზარალებული უჯრედების მხრიდან შემდგომი უჯრედების დაყოფიდან.
სენსაცია იცავს ორგანიზმებს
უჯრედის გაყოფის პაუზა იცავს ორგანიზმს, რადგან უჯრედს არ სურს რისკის გაყოფა, დნმ-ის მუტაციების შედეგად მიყენებული ზიანის გამო ვერ შეძლებს გაჩერებას.
გარკვეულწილად, ეს ჰგავს ადამიანს, რომელმაც იცის, რომ გადამდები დაავადებით არის დაავადებული, თავიდან აიცილოს ხალხმრავლობა, რომ არ გადაეცეს შესაბამისი ბაქტერია ან ვირუსი სხვებზე.
სიბერეს მართავს ტელომერები, რომლებიც დნმ – ის სეგმენტებია, რომლებიც მოკლედება ყოველი უჯრედის თანმიმდევრული დაყოფისას. მას შემდეგ, რაც ეს გარკვეულ სიგრძეზე შემცირდება, უჯრედი განმარტავს ამას, როგორც სიბერე სიბერის ასაკში გადასვლისთვის. P53 გზა არის უჯრედშიდა შუამავალი, რომელიც რეაგირებს მოკლე ტელომერებზე. ამრიგად, ხანდაზმულობა იცავს სიმსივნის წარმოქმნას.
P53- ის როლი სისტემურ უჯრედულ სიკვდილში
"უჯრედების სისტემატური სიკვდილი" და "უჯრედული თვითმკვლელობა", რა თქმა უნდა, არ ჟღერს ტერმინებს, რომლებიც გულისხმობენ დაზარალებული უჯრედებისა და ორგანიზმების სასარგებლო გარემოებებს.
ამასთან, დაპროგრამებული უჯრედის სიკვდილი, პროცესს ე.წ. აპოპტოზი, სინამდვილეში აუცილებელია ორგანიზმის ჯანმრთელობისთვის, რადგან მასში განლაგებულია უჯრედები, რომლებიც განსაკუთრებით ქმნიან სიმსივნეებს ამ უჯრედების მთხრობელი მახასიათებლების საფუძველზე.
აპოპტოზი (ბერძნულიდან "დაშორება") გვხვდება ყველა ეუკარიოტულ უჯრედში გარკვეული გენების ხელმძღვანელობით. ეს იწვევს უჯრედების სიკვდილს, რომელსაც ორგანიზმები აღიქვამენ დაზიანებულად და, შესაბამისად, პოტენციურ საფრთხედ. p53 ხელს უწყობს ამ გენების მოწესრიგებას სამიზნე უჯრედებში მათი გამომუშავების გაზრდით, აპოპტოზის დასაწყებად.
აპოპტოზი ზრდისა და განვითარების ნორმალური ნაწილია მაშინაც კი, როდესაც კიბო და დისფუნქცია არ არის სადავო. მიუხედავად იმისა, რომ უჯრედების უმეტესობამ შეიძლება "უპირატესობა მიანიჭოს" აპოპტოზს, ორივე პროცესი სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია უჯრედების კეთილდღეობის შესანარჩუნებლად.
P53– ის ფართო და მნიშვნელოვანი როლი ავთვისებიან დაავადებებში
ზემოთ მოყვანილი ინფორმაციის საფუძველზე და აქცენტი გაკეთებულია ზემოთ, ცხადია, რომ p53– ის ძირითადი ამოცანაა კიბოს და სიმსივნის ზრდის პრევენცია. ზოგჯერ, ფაქტორები, რომლებიც პირდაპირ კანცეროგენებს არ წარმოადგენს უშუალოდ დნმ-ის დაზიანების მნიშვნელობით, მაინც ზრდის ირიბად ავთვისებიანი დაავადების რისკს.
მაგალითად, ადამიანის პაპილომავირუსს (HPV) შეუძლია გაზარდოს საშვილოსნოს ყელის კიბოს რისკი ქალებში p53– ის აქტივობაში ჩარევით. ეს და მსგავსი დასკვნები p53 მუტაციის შესახებ ხაზს უსვამს იმ ფაქტს, რომ დნმ – ის მუტაციები, რომლებმაც შეიძლება გამოიწვიოს კიბო უკიდურესად გავრცელებული და რომ არა p53 და სიმსივნის სხვა დამთრგუნველი მოქმედებები, კიბო არაჩვეულებრივად განვითარდებოდა საერთო.
მოკლედ, გამყოფი უჯრედების ძალიან დიდი რაოდენობა საშიში დნმ შეცდომებით არის დაავადებული, მაგრამ აბსოლუტური უმრავლესობა ეს არაეფექტურია აპოპტოზის, სიბერის და სხვა მაკონტროლებელი უჯრედებისგან დაყოფა.
P53 Pathway და Rb Pathway
p53, ალბათ, ყველაზე მნიშვნელოვანი და კარგად შესწავლილი ფიჭური გზაა კიბოს და სხვა დაავადებების ლეგალურ უბედურებასთან საბრძოლველად, რომელიც გამოწვეულია გაუმართავი დნმ-ით ან უჯრედის დაზიანებული სხვა კომპონენტებით. მაგრამ ეს არ არის ერთადერთი. კიდევ ერთი ასეთი გზაა რბ (რეტინობლასტომა) გზა.
ორივე p53 და Rb ურტყამს სიჩქარეს ონკოგენული სიგნალები, ან უჯრედის მიერ ინტერპრეტირებული ნიშნები, როგორც უჯრედის კიბოს მიდრეკილება. ამ სიგნალებს, მათი ზუსტი ხასიათიდან გამომდინარე, შეუძლიათ შთააგონონ p53, Rb ან ორივე რეგულირება. ორივე შემთხვევაში შედეგი, მართალია, დინების სხვადასხვა სიგნალების საშუალებით, არის უჯრედის ციკლის დაპატიმრება და ნებისმიერი დნმ დაზიანებული დნმ-ის გამოსწორების მცდელობა.
როდესაც ეს შეუძლებელია, უჯრედი გადაიქცევა ან ხანდაზმულობის, ან აპოპტოზისკენ. უჯრედები, რომლებიც თავს არიდებენ ამ სისტემას, ხშირად ქმნიან სიმსივნეებს.
თქვენ შეიძლება იფიქროთ p53 და სიმსივნის დამთრგუნველი სხვა გენების მუშაობაზე, როგორც ადამიანის ეჭვმიტანილის დაკავებაში. „სასამართლო პროცესის“ შემდეგ დაზარალებულ უჯრედს „მიესაჯა“ აპოპტოზი ან ბებერი, თუ იგი არ შეიძლება „რეაბილიტირდეს“ პატიმრობის პერიოდში.
დაკავშირებული სტატია:ამინომჟავები: ფუნქცია, სტრუქტურა, ტიპები