Otavan Opiston logoOtavan OpistoNettilukioNettiperuskouluMuikku

Lisämateriaali:

3.3.3 Esisyöpägeeni voi muuttua syöpägeeniksi

Geenit, joiden aktivoituminen edistää syövän syntyä, ovat niin sanottuja onkogeenejä eli syöpägeenejä. Ne vaikuttavat ennen kaikkea solun kasvuun, jakautumiseen ja erilaistumiseen. Syöpäsolujen tärkein ominaispiirrehän on hillitön jakautuminen, kun solun kasvun säätely ei enää toimi kunnolla. Periaatteessa solutasolla riittää jo yhdenkin syöpägeenin alleelin aktivoituminen, jotta normaali solu muuttuu pahanlaatuiseksi.

Syöpägeenejä ja niiden osia voi kulkeutua virusten välityksellä soluista toisiin

Ensimmäiset syöpägeenit löydettiin retroviruksilta. Vuonna 1911 Peyton Rous havaitsi, että kanojen sarkooma eli tukikudoksen syöpä siirtyi kanasta toiseen ilmeisesti virusvälitteisesti. Ajatusta syövän leviämisestä virusinfektiona ei kuitenkaan hyväksytty yleisemmin, kunnes Rousin sarkoomaviruksen syövänaiheuttamiskyky vahvistettiin vuoteen 1975 mennessä. Rousin sarkoomavirus sisältää tavallisten retrovirusten gag-, env-, ja pol-geenien lisäksi src-geenin, johon perustuu retroviruksen kyky muuttaa normaalit solut syöpäsoluiksi.

Myös dna-viruksilta, kuten polyoma- ja adenoviruksilta sekä ihmisapinoiden SV40 -virukselta (engl. simian virus 40) on löydetty syöpägeenejä. Sittemmin retrovirusperäisille syöpägeeneille on löydetty soluperäisiä vastineita. Erään jaottelun mukaan syöpägeenien päätyyppejä, ikään kuin pääteemoja, on kaiken kaikkiaan vain noin 40. Näistä noin puolet on retrovirusten syöpägeenejä. 

Virusperäiset ja soluperäiset syöpägeenit erotetaan etuliitteellä c ja v, esimerkiksi v-src ja c-src (Rous sarcoma viruksen koodaama proteiinien tyrosiineja fosforyloiva entsyymi eli tyrosiinikinaasi). Tavallisesti virusperäiset syöpägeenit ovat soluperäisiä vastineitaan pahempia. Soluperäiset ja virusperäiset syöpägeenit eroavat ennen kaikkea siinä, että vain soluperäiset syöpägeenit sisältävät geenien välijaksoja, introneja.

Retrovirukset ovat kaapanneet soluperäisten syöpägeenien eksoneja

Retrovirusten syöpägeenien arvellaan eriytyneen soluperäisistä esisyöpägeeneistä. Retrovirukset ovat todennäköisesti kaapanneet vain soluperäisen geenin koodaavia jaksoja eli eksoneja vastaavia alueita, mutta ei geenin välijaksoja eli introneja, vastaavia rna-jaksoja.

Retrovirusten tiedetään rna-muodossaan rekombinoituvan solun syöpägeenejä vastaavien m-rna:iden kanssa. Tällainen retroviruksen kaappaama soluperäinen syöpägeeni muuttuu tavallisesti pistemutaatioiden seurauksena, mikä osaltaan lisää syöpägeenien muuntelua. Tästä huolimatta soluperäiset syöpägeenit ovat evoluution kuluessa eriytyneet vain vähän; niiden nukleotidijaksoissa on vain noin 15%:n erot.

Retrovirukset kiihdyttävät transkripiota ja samalla syöpägeenien ilmenemistä

Retroviruksen kaappaaman soluperäisen syöpägeenin molempiin päihin liittyy retroviruksen genomissa LTR-jaksot (engl long terminal repeats). Siten kyseisellä syöpägeenillä ja sen retrovirus-kantajalla, on verraton etu evoluutiossa. Kun retrovirus infektoi solun ja kiinnittyy solun genomiin, ovat retroviruksen LTR-jaksot ovat tehokkaita transkription kiihdyttäjiä. Niinpä retroviruksen infektoimat solut jakautuvat normaalia tehokkaammin. Samalla retroviruksen omaa genomia tulee monistetuksi mahdollisimman paljon. Tästä näkökulmasta syöpägeenit ovat mitä puhdasoppisimpia itsekkään geenin opin ilmentäjiä.

Esisyöpägeeni voi aktivoitua syöpägeeniksi mutaation seurauksena

Niin sanottuja proto-onkogeenejä eli esisyöpägeenejä on ihmistenkin solujen genomissa aivan normaalisti. Näiden esisyöpägeenien aktivoituminen niiden muuttuessa syöpägeeneiksi on ensiaskel kasvainten synnyssä. Esisyöpägeeni voi muuttua syöpägeeniksi esimerkiksi seuraavien mutaatioiden takia:

  • pistemutaatio (esim. ras)
  • kromosomimutaatio (esim. bcr-abl)
  • geenien monistuminen (esim. c-erbB2/neu)

Tupakansavun keuhkosyöpää edistävä vaikutus perustuu c-myc -onkogeenin moninkertaistumiseen, kun kun keuhkojen pienitumaisten tyvisolujen kasvun säätely häiriytyy myc-kasvutekijän ylimäärän takia. 

Paitsi että esisyöpägeeni sinänsä voi muteerata, voi se aktivoitua syöpägeeniksi geenisäätelyn muutoksen takia. Esimerkiksi liikkuvat jaksot ja sinänsä syöpägeenittömät (retro)virukset voivat aiheuttaa solun esisyöpägeenin heräämisen syöpägeeniksi. Niin sanotut hitaasti transformoivat virukset eivät itse sisällä syöpägeenejä, mutta ne kiinnittyvät pro- eli esiviruksena sellaisiin dna-kohtiin, mikä johtaa soluperäisten syöpägeenien yli-ilmenemiseen. Esimerkiksi linnuilla B-solulymfoomaa aiheuttava ALV (engl. avian leukosis virus) johtaa c-myc -syöpägeenin yli-ilmenemiseen.

© 2015 Otavan Opisto