Proteina tumorală 53, mai cunoscut sub numele de p53, este un produs proteic al unei întinderi de acid dezoxiribonucleic (ADN) pe cromozomul 17 la om și în alte părți ale altor organisme eucariote.
Este un factorul de transcriere, ceea ce înseamnă că se leagă de un segment de ADN în curs de experimentare transcriere în acid ribonucleic mesager (ARNm).
În special, proteina p53 este una dintre cele mai importante dintre gene supresoare tumorale. Dacă eticheta respectivă sună impresionantă și plină de speranță, ei sunt ambele. De fapt, în aproximativ jumătate din cazurile de cancer uman, p53 este fie reglementat în mod necorespunzător, fie este într-o formă mutantă.
O celulă fără suficient p53 sau genul potrivit de p53 este asemănătoare unei echipe de baschet sau fotbal care concurează fără jucătorul său defensiv de top; numai după ce elementul neînțeles, dar critic este în afara amestecului, devine pe deplin amploarea daunelor care anterior au fost prevenite sau atenuate de acel element.
Context: ciclul celular
Dupa o Celulă eucariotă se împarte în două celule fiice identice, fiecare identică genetic cu mama, își începe ciclul celular în interfază. Interfaza la rândul ei include de fapt trei etape: G1 (prima fază de decalaj), S (faza de sinteză) și G2 (a doua fază de gol).
În G1, celula reproduce toate componentele sale, cu excepția materialului său genetic (cromozomii care conțin o copie completă a ADN-ului organismului). În Faza S., celula își reproduce cromozomii. În G2, celula de fapt își verifică propria lucrare pentru erori de replicare.
Apoi, celula intră în mitoză (Faza M).
Mitoză este mult mai scurt decât interfaza și include etapele profază, prometafaza, metafaza, anafaza și telofazat. (Unele surse educaționale, în special cele mai vechi, omit prometafaza.)
În timpul mitozei, cromozomii se condensează și se aliniază de-a lungul axei centrale a celulei, iar nucleul se împarte în două nuclee fiice.
Apoi, celula în ansamblu se împarte (citokinezie) în două celule fiice noi pentru a finaliza ciclul.
Mutația genică p53
Gena p53 codifică un produs care vine în „tip sălbatic” (care, în ciuda numelui, înseamnă pur și simplu „normal”) și forme mutante.
Proteina de tip sălbatic este produsul activ în suprimarea tumorii. Tipul mutant, cu toate acestea, nu numai că este dominant asupra tipului sălbatic, ceea ce înseamnă că acesta neagă funcția normală de p53, dar poate fi chiar tumoralpromovarea, sau oncogen, pe cont propriu.
Astfel, moștenirea unei copii mutante a genei mutante p53 și una a genei supresoare tumorale p53 este mai adversă decât a nu avea deloc p53 în genomul dumneavoastră.
Devine mai rău. Tumorile cu copii p53 mutante prezintă rezistență la tratamentul chimioterapic convențional, deci nu doar moștenirea mutația genei p53 predispune oamenii la cancer, îngreunând neobișnuit aceste tumori și celule canceroase trata.
Articol asociat: 5 descoperiri recente care arată de ce cercetarea cancerului este atât de importantă
Ce face p53?
Cum funcționează p53 magia de suprimare a tumorilor? Înainte de a vă scufunda în acest lucru, este util să aflați ce face acest factor de transcripție mai general în interior celulelor, pe lângă rolul său cheie de a ajuta la prevenirea unei cantități nespuse de boli maligne la om populații.
În condiții normale de celule, în interiorul celulei nucleu, proteina p53 se leagă de ADN, ceea ce declanșează o altă genă pentru a produce o proteină numită p21CIP. Această proteină care interacționează cu o altă proteină, cdk2, care în mod normal stimulează diviziune celulara. Când p21CIP și cdk2 formează un complex, celula devine înghețată în orice fază sau stare de diviziune se află.
Acest lucru, așa cum veți vedea în detaliu în scurt timp, este deosebit de pertinent în tranziția de la faza G1 la faza S a ciclului celular.
În schimb, p53 mutant nu se poate lega efectiv de ADN și, ca rezultat, p21CIP nu poate servi în capacitatea sa obișnuită de a semnaliza încetarea diviziunii celulare. În consecință, celulele se divid fără reținere și se formează tumori.
Forma defectă a p53 este implicată într-o varietate de afecțiuni maligne, inclusiv cancer de sân, cancer de colon, cancer de piele și alte carcinoame și tumori foarte frecvente.
Funcția p53 în ciclul celular
Rolul p53 în cancer este funcția sa cea mai relevantă din punct de vedere clinic din motive evidente. Cu toate acestea, proteina acționează și pentru a asigura o buna funcționare a numărului mare de diviziuni celulare care apar în corpul uman în fiecare zi și care se desfășoară în voi în acest moment.
În timp ce granițele dintre etapele ciclului celular pot părea arbitrare și poate sugera fluiditate, celulele demonstrează distinct puncte de control în ciclu - puncte în care orice problemă cu celula poate fi rezolvată, astfel încât erorile să nu fie transmise celulelor fiice de pe linie.
Adică, o celulă ar „alege” mai repede să-și aresteze propria creștere și divizare decât să procedeze în ciuda deteriorării patologice a conținutului său.
De exemplu, tranziția G1 / S, chiar înainte Replicarea ADN-ului apare, este considerat un „punct de neîntoarcere” pentru celule de divizat. p53 are capacitatea de a opri diviziunea celulară în acest stadiu, dacă este necesar. Când p53 este activat la acest pas, acesta duce la transcrierea p21CIP, așa cum este descris mai sus.
Când p21CIP interacționează cu cdk2, complexul rezultat poate împiedica celulele să treacă de punctul de neîntoarcere.
Articol asociat:Unde se găsesc celulele stem?
Rolul p53 în protejarea ADN-ului
Motivul pentru care p53 ar putea „dori” să pună capăt diviziunii celulare are legătură cu problemele din ADN-ul celulei. Celulele, lăsate la latitudinea lor, nu vor începe să se împartă necontrolat decât dacă există ceva greșit în nucleu, unde material genetic minciuni.
Prevenirea mutațiilor genetice este o parte cheie a controlului ciclului celular. Mutațiile transmise generațiilor viitoare de celule pot determina creșterea anormală a celulelor, cum ar fi cancerul.
Deteriorarea ADN-ului este un alt declanșator fiabil al activării p53. De exemplu, dacă se detectează deteriorarea ADN-ului în punctul de tranziție G1 / S, p53 va opri diviziunea celulară prin intermediul mecanismului multi-proteine prezentat mai sus. Dar, în afară de participarea la punctele de control obișnuite ale ciclului celular, p53 poate fi chemat în acțiune la cerere, atunci când celula simte că se află în prezența amenințărilor la adresa integrității ADN-ului.
p53, de exemplu, devine activ atunci când detectează cunoscut mutageni (insulte fizice sau chimice care pot provoca Mutații ADN). Una dintre acestea este lumina ultravioletă (UV) de la soare și sursele artificiale de lumină solară, cum ar fi paturile de bronzat.
Anumite tipuri de Radiații UV au fost solid implicate în cancerele de piele și, prin urmare, atunci când p53 percepe că celula este care se confruntă cu condiții care ar putea duce la divizarea celulară necontrolată, se deplasează pentru a opri spectacol de diviziune celulară.
Rolul lui p53 în senescență
Majoritatea celulelor nu continuă să se împartă la nesfârșit de-a lungul vieții unui organism.
La fel cum o persoană tinde să acumuleze semne vizibile de „uzură” odată cu îmbătrânirea, de la riduri și „ficat” pete "până la cicatrici de la operații și leziuni suferite pe parcursul unei perioade de decenii, și celulele se pot aduna deteriora. În cazul celulelor, aceasta ia forma mutațiilor ADN acumulate.
Medicii știu de mult că incidența cancerului tinde să crească odată cu înaintarea în vârstă; dat fiind ce știu oamenii de știință despre natura ADN-ului vechi și a diviziunii celulare, acest lucru are un sens perfect.
Se numește această afecțiune a acumulării de leziuni celulare legate de vârstă senescență, și se acumulează în toate celulele mai vechi în timp. Nu numai că senescența în sine nu este problematică, dar provoacă în mod normal o „retragere” planificată din partea celulelor afectate din diviziunea celulară ulterioară.
Senescența protejează organismele
Hiatusul din diviziunea celulară protejează organismul deoarece celula nu „vrea” să riște să înceapă să se divizeze și apoi să nu poată opri din cauza daunelor provocate de mutațiile ADN-ului.
Într-un fel, este ca o persoană care știe că este bolnavă de o boală transmisibilă, evitând mulțimile, astfel încât să nu transmită bacteriile sau virusul relevant altora.
Senescența este guvernată de telomeri, care sunt segmente de ADN care se scurtează cu fiecare diviziune celulară succesivă. Odată ce acestea se micșorează la o anumită lungime, celula interpretează acest lucru ca un semnal pentru a trece la senescență. Calea p53 este mediatorul intracelular care reacționează la telomerii scurți. Senescența protejează astfel formarea tumorilor.
Rolul p53 în moartea celulară sistematică
„Moartea sistematică a celulelor” și „sinuciderea celulară” cu siguranță nu sună ca niște termeni care implică circumstanțe benefice pentru celulele și organismele afectate.
Cu toate acestea, moartea celulară programată, un proces numit apoptoza, este de fapt necesar pentru sănătatea organismului, deoarece elimină celule care sunt susceptibile în mod special să formeze tumori pe baza caracteristicilor revelatoare ale acestor celule.
Apoptoza (din greacă pentru „a cădea”) apare în toate celulele eucariote sub îndrumarea anumitor gene. Rezultă în moartea celulelor pe care organismele le percep ca fiind deteriorate și, prin urmare, un potențial pericol. p53 ajută la reglarea acestor gene prin creșterea producției lor în celulele țintă pentru a le îndrepta spre apoptoză.
Apoptoza este o parte normală a creșterii și dezvoltării chiar și atunci când cancerul și disfuncția nu sunt în cauză. În timp ce majoritatea celulelor pot „prefera” senescența decât apoptoza, ambele procese sunt vitale pentru păstrarea bunăstării celulelor.
Rolul larg și important al p53 în boala malignă
Pe baza informațiilor și a accentului de mai sus, este mai sus, este clar că sarcina principală a p53 este de a preveni cancerul și dezvoltarea tumorilor. Uneori, factorii care nu sunt direct cancerigeni în sensul de a dăuna direct ADN-ului pot crește în continuare riscul de boli maligne în mod indirect.
De exemplu, virusul papilomului uman (HPV) poate crește riscul de cancer de col uterin la femei prin interferarea cu activitatea p53. Acest lucru și descoperirile similare despre mutațiile p53 subliniază faptul că mutațiile ADN care pot duce la cancer sunt extrem de frecvente și dacă nu ar fi fost pentru munca p53 și a altor supresoare tumorale, cancerul ar fi extraordinar uzual.
Pe scurt, un număr foarte mare de celule care se divizează sunt afectate de erori de ADN periculoase, dar marea majoritate a acestora acestea sunt ineficiente prin apoptoză, senescență și alte măsuri de protecție împotriva celulei necontrolate Divizia.
Calea p53 și Calea Rb
p53 este poate cea mai importantă și bine studiată cale celulară pentru combaterea flagelului letal al cancerului și al altor boli care depind de ADN-ul defect sau alte componente celulare deteriorate. Dar nu este singurul. O altă cale de acest fel este Rb (retinoblastom) cale.
Atât p53, cât și Rb sunt lovite de viteză semnale oncogene, sau semne interpretate de celulă ca predispunând celula la cancer. Aceste semnale, în funcție de natura lor precisă, pot inspira reglarea în sus a p53, Rb sau ambele. Rezultatul în ambele cazuri, deși prin diferite semnale din aval, este oprirea ciclului celular și o încercare de a repara ADN-ul orice ADN deteriorat.
Când acest lucru nu este posibil, celula este manevrată fie spre senescență, fie spre apoptoză. Celulele care evită acest sistem se formează adesea tumori.
Vă puteți gândi la munca p53 și a altor gene supresoare tumorale ca la luarea în custodie a unui suspect uman. După un „proces”, celula afectată este „condamnată” la apoptoză sau senescență dacă nu poate fi „reabilitată” în timp ce se află în arest.
Articol asociat:Aminoacizi: Funcție, structură, tipuri