P53 (TP53) Tümör Proteini: Fonksiyon, Mutasyon

Tümör proteini 53, daha yaygın olarak bilinen p53, insanlarda ve diğer ökaryotik organizmalarda başka yerlerde kromozom 17 üzerindeki bir deoksiribonükleik asit (DNA) dizisinin bir protein ürünüdür.

Bu bir transkripsiyon faktörügeçmekte olan bir DNA parçasına bağlandığı anlamına gelir. transkripsiyon içine haberci ribonükleik asit (mRNA).

Özellikle, p53 proteini, proteinlerin en önemlilerinden biridir. tümör baskılayıcı genler. Bu etiket kulağa etkileyici ve umut verici geliyorsa, ikisi de öyle. Aslında, insan kanseri vakalarının yaklaşık yarısında p53, ya uygun olmayan şekilde düzenlenir ya da mutasyona uğramış bir formdadır.

Yeterli veya doğru türde p53 olmayan bir hücre, en iyi savunma oyuncusu olmadan rekabet eden bir basketbol veya futbol takımına benzer; ancak haber verilmeyen ancak kritik unsur karışımdan çıktıktan sonra, bu unsur tarafından daha önce önlenmiş veya hafifletilmiş olan hasarın boyutu tam olarak ortaya çıkar.

sonra ökaryotik hücre her biri genetik olarak anne ile aynı olan iki özdeş yavru hücreye bölünür, hücre döngüsüne

İçinde G1, hücre, genetik materyali (organizmanın DNA'sının tam bir kopyasını içeren kromozomlar) dışındaki tüm bileşenlerini çoğaltır. İçinde S fazı, hücre kromozomlarını çoğaltır. İçinde G2, hücre aslında kendi çalışmasını çoğaltma hatalarına karşı kontrol eder.

Daha sonra hücre mitoza girer (M fazı).

mitoz interfazdan çok daha kısadır ve şu aşamaları içerir: profaz, prometafaz, metafaz, anafaz ve telofaz. (Bazı eğitim kaynakları, özellikle daha eski olanlar, prometafazı atlar.)

Mitoz sırasında, kromozomlar hücrenin merkezi ekseni boyunca yoğunlaşır ve hizalanır ve çekirdek iki kız çekirdeğe bölünür.

Sonra hücre bir bütün olarak bölünür (sitokinez) döngüyü tamamlamak için iki yeni yavru hücreye dönüştürün.

p53 geni, "vahşi tip" (ismine rağmen, basitçe "normal" anlamına gelir) ve mutant formlarda gelen bir ürünü kodlar.

Yabani tip protein, tümör baskılamada aktif olan üründür. Bununla birlikte, mutant tip sadece vahşi tip üzerinde baskın olmakla kalmaz, yani normal p53 fonksiyonunu olumsuzlar, hatta tümör olabilir.teşvik etmekveya onkojenik, kendi başına.

Bu nedenle, p53 mutant geninin bir mutant kopyasını ve p53 tümör baskılayıcı genden birini miras almak, genomunuzda hiç p53 olmamasından daha olumsuzdur.

Daha da kötüleşiyor. Mutant p53 kopyaları olan tümörler, geleneksel kemoterapi tedavisine direnç gösterir, bu nedenle sadece kalıtsal değil p53 gen mutasyonu insanları kansere yatkın hale getirir, bu tümörleri ve kanser hücrelerini alışılmadık şekilde zorlaştırır. tedavi etmek.

İlgili makale: Kanser Araştırmalarının Neden Bu Kadar Önemli Olduğunu Gösteren Son 5 Buluş

p53, tümör bastırma büyüsünü nasıl işler? Buna dalmadan önce, bu transkripsiyon faktörünün daha genel olarak içinde ne yaptığını öğrenmek yardımcı olur. hücreler, insanda sayısız malign hastalığın önlenmesine yardımcı olmadaki kilit rolüne ek olarak nüfus.

Normal hücre koşullarında, hücre içinde çekirdekp53 proteini, başka bir geni tetikleyen DNA'ya bağlanır. p21CIP. Başka bir proteinle etkileşime giren bu protein, cdk2normalde uyarır hücre bölünmesi. p21CIP ve cdk2 bir kompleks oluşturduğunda, hücre hangi aşamada veya bölünme durumunda olursa olsun donar.

Bu, birazdan detaylı olarak göreceğiniz gibi, hücre döngüsünün G1 fazından S fazına geçişte özellikle önemlidir.

Mutant p53, aksine, DNA'ya etkili bir şekilde bağlanamaz ve sonuç olarak, p21CIP, hücre bölünmesinin sona erdiğini bildirmek için olağan kapasitesinde hizmet edemez. Sonuç olarak, hücreler kısıtlama olmaksızın bölünür ve tümörler oluşur.

p53'ün kusurlu formu, meme kanseri, kolon kanseri, cilt kanserleri ve diğer çok yaygın karsinomlar ve tümörler dahil olmak üzere çeşitli malignitelerde rol oynar.

p53'ün kanserdeki rolü, bariz nedenlerden dolayı klinik olarak en alakalı işlevidir. Bununla birlikte, protein aynı zamanda insan vücudunda her gün meydana gelen ve şu anda içinizde açılmakta olan çok sayıda hücre bölünmesinin düzgün işleyişini sağlamak için de hareket eder.

Hücre döngüsünün aşamaları arasındaki sınırlar keyfi görünebilir ve belki de akışkanlığı düşündürürken, hücreler farklı özellikler gösterirler. kontrol noktaları döngüde - hücreyle ilgili herhangi bir sorunun ele alınabileceği noktalar, böylece hataların satırın aşağısındaki yavru hücrelere iletilmez.

Yani, bir hücre, içeriğindeki patolojik hasara rağmen ilerlemektense, kendi büyümesini ve bölünmesini durdurmayı "seçecektir".

Örneğin, G1/S geçişi, hemen öncesinde DNA kopyalama oluştuğunda, hücrelerin bölünmesi için "dönüşü olmayan bir nokta" olarak kabul edilir. p53, gerekirse bu aşamada hücre bölünmesini durdurma yeteneğine sahiptir. Bu adımda p53 etkinleştirildiğinde, yukarıda açıklandığı gibi p21CIP'nin transkripsiyonuna yol açar.

p21CIP, cdk2 ile etkileşime girdiğinde, ortaya çıkan kompleks, hücrelerin dönüşü olmayan noktadan geçmesini önleyebilir.

İlgili makale:Kök Hücreler Nerede Bulunur?

p53'ün hücre bölünmesini durdurmak "istemesinin" nedeni, hücrenin DNA'sındaki problemlerle ilgilidir. Kendi haline bırakılan hücreler, çekirdekte bir terslik olmadıkça kontrolsüz bir şekilde bölünmeye başlamazlar. Genetik materyal yalanlar.

Genetik mutasyonları önlemek, hücre döngüsünü kontrol etmenin önemli bir parçasıdır. Gelecek nesil hücrelere aktarılan mutasyonlar, kanser gibi anormal hücre büyümesine neden olabilir.

DNA hasarı, p53 aktivasyonunun bir başka güvenilir tetikleyicisidir. Örneğin, G1/S geçiş noktasında DNA hasarı tespit edilirse, p53, yukarıda özetlenen çoklu protein mekanizması yoluyla hücre bölünmesini durduracaktır. Ancak, geleneksel hücre döngüsü kontrol noktalarına katılmanın yanı sıra, hücre, DNA bütünlüğüne yönelik tehditlerin mevcudiyetinde olduğunu algıladığında, talep üzerine p53 eyleme çağrılabilir.

Örneğin p53, bilinenleri algıladığında etkinleştirilir. mutajenler (neden olabilecek fiziksel veya kimyasal hakaretler) DNA mutasyonları). Bunlardan biri güneşten gelen ultraviyole (UV) ışık ve solaryum gibi suni güneş ışığı kaynaklarıdır.

belirli türler UV ışını cilt kanserlerine katı bir şekilde dahil edilmiştir ve bu nedenle p53 hücrenin olduğunu algıladığında kontrolsüz hücre bölünmesine yol açabilecek durumlarla karşılaşınca, hücreyi kapatmak için harekete geçer. hücre bölünmesi gösterisi.

Çoğu hücre, bir organizmanın yaşamı boyunca süresiz olarak bölünmeye devam etmez.

Tıpkı bir kişinin yaşlanmayla birlikte, kırışıklıklar ve karaciğerdeki "aşınma ve yıpranma" belirtilerini biriktirme eğiliminde olması gibi. On yıllar boyunca meydana gelen ameliyatlardan ve yaralanmalardan kaynaklanan yara izlerine kadar, hücreler de birikebilir hasar. Hücreler söz konusu olduğunda bu, birikmiş DNA mutasyonları şeklini alır.

Doktorlar, kanser insidansının ilerleyen yaşla birlikte artma eğiliminde olduğunu uzun zamandır biliyorlar; Bilim adamlarının eski DNA ve hücre bölünmesinin doğası hakkında bildikleri göz önüne alındığında, bu çok mantıklı.

Yaşa bağlı hücresel hasarın yığılmasının bu durumuna denir. yaşlanmave zamanla tüm eski hücrelerde birikir. Yaşlanma sadece kendi içinde sorunlu değildir, aynı zamanda normal olarak etkilenen hücrelerin daha fazla hücre bölünmesinden planlı bir "emekliliğini" kışkırtır.

Hücre bölünmesinden kaynaklanan boşluk organizmayı korur çünkü hücre bölünmeye başlama riskini "istemez" ve sonra DNA mutasyonlarının neden olduğu hasar nedeniyle duramaz.

Bir bakıma bu, bulaşıcı bir hastalığa yakalandığını bilen bir kişinin, ilgili bakteri veya virüsü başkalarına bulaştırmamak için kalabalıklardan kaçınması gibidir.

Yaşlılık tarafından yönetilir telomerlerArdışık her hücre bölünmesiyle kısalan DNA parçaları olan. Bunlar belirli bir uzunluğa küçüldüklerinde, hücre bunu yaşlanmaya devam etmek için bir sinyal olarak yorumlar. p53 yolu, kısa telomerlere tepki veren hücre içi aracıdır. Böylece yaşlanma, tümör oluşumuna karşı koruma sağlar.

"Sistematik hücre ölümü" ve "hücre intiharı", kulağa kesinlikle etkilenen hücreler ve organizmalar için yararlı koşulları ima eden terimler gibi gelmiyor.

Bununla birlikte, programlanmış hücre ölümü denilen bir süreç apoptoz, aslında organizmanın sağlığı için gereklidir, çünkü bu hücrelerin belirgin özelliklerine dayalı olarak tümör oluşturma olasılığı özellikle yüksek olan hücreleri bertaraf eder.

Apoptoz (Yunanca "düşmek" anlamına gelir) belirli genlerin rehberliğinde tüm ökaryotik hücrelerde meydana gelir. Organizmaların hasarlı olarak algıladığı ve dolayısıyla potansiyel bir tehlike olarak algıladığı hücrelerin ölümüyle sonuçlanır. p53, apoptoz için onları hazırlamak için hedef hücrelerdeki çıktılarını artırarak bu genleri düzenlemeye yardımcı olur.

Apoptoz, kanser ve işlev bozukluğu söz konusu olmadığında bile büyüme ve gelişmenin normal bir parçasıdır. Çoğu hücre yaşlanmayı apoptoza "tercih etse", her iki süreç de hücrelerin iyiliğini korumak için hayati öneme sahiptir.

Yukarıdaki bilgilere ve vurguya dayanarak, yukarıda, p53'ün birincil görevinin kanseri ve tümörlerin büyümesini önlemek olduğu açıktır. Bazen, doğrudan DNA'ya zarar verme anlamında doğrudan kanserojen olmayan faktörler yine de dolaylı olarak malign hastalık riskini artırabilir.

Örneğin, insan papilloma virüsü (HPV), p53 aktivitesine müdahale ederek kadınlarda rahim ağzı kanseri riskini artırabilir. p53 mutasyonları ile ilgili bu ve benzeri bulgular, kansere yol açabilen DNA mutasyonlarının kansere yol açtığı gerçeğinin altını çizmektedir. son derece yaygın ve p53 ve diğer tümör baskılayıcıların çalışması için olmasaydı, kanser olağanüstü olurdu Yaygın.

Kısacası, çok sayıda bölünen hücre tehlikeli DNA hatalarıyla boğuşuyor, ancak bunların büyük çoğunluğu bunlar apoptoz, yaşlanma ve kontrolsüz hücrelere karşı diğer önlemlerle etkisiz hale getirilir. bölünme.

p53, hatalı DNA veya diğer hasarlı hücre bileşenlerine bağlı kanser ve diğer hastalıkların ölümcül belasıyla mücadele için belki de en önemli ve iyi çalışılmış hücresel yoldur. Ama tek değil. Bu tür başka bir yol, Rb (retinoblastom) patika.

Hem p53 hem de Rb, onkojenik sinyallerveya hücre tarafından hücreyi kansere yatkın hale getirdiği şeklinde yorumlanan işaretler. Bu sinyaller, kesin doğalarına bağlı olarak, p53, Rb veya her ikisinin yukarı regülasyonu için ilham verebilir. Her iki durumda da, farklı aşağı sinyaller yoluyla da olsa sonuç, hücre döngüsünün durdurulması ve DNA'nın hasarlı DNA'yı tamir etme girişimidir.

Bu mümkün olmadığında hücre ya yaşlanmaya ya da apoptoza doğru yönlendirilir. Bu sistemden kaçan hücreler sıklıkla tümör oluşturmaya devam eder.

p53 ve diğer tümör baskılayıcı genlerin çalışmasını, şüpheli bir insanı gözaltına almak olarak düşünebilirsiniz. Bir "deneme"den sonra, etkilenen hücre, gözaltında "rehabilite" edilemezse, apoptoza veya yaşlanmaya "mahkum edilir".

İlgili makale:Amino Asitler: İşlevi, Yapısı, Çeşitleri