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疾病医疗与人类健康管理知识分析
调节和 编码核 启动转录 心蛋白
编码逆转录 编码 编码p60src蛋白--酶和整合酶 被膜蛋白 磷酸化蛋白
反转录病毒的复制
反转录病毒癌基因(v-onc)的起源
c-src和v-src结构的比较
从结构上看c-
onc是间断的,这是
真核基因的特点,即 有内含子,因而基因 的跨度较.1 反转录病毒致癌基因 Rous于1911年首先发现鸡肉瘤病毒(后称劳
斯肉瘤病毒RSV),研究证明它是一种反转录病 毒,在接种给鸡后诱发肉瘤。
1966年,85岁的劳斯获得诺贝尔奖。
反转录病毒颗粒结构
反转录病毒基因组结构
长末端 重复序列
正常的病毒基因
癌基因
LTR gag
pol
env src LTR
基因(proto-oncogene),在正常细胞基因组中,不表现致癌 活性,具有正常的生理功能,其蛋白产物参与细胞的生长、 分化和增殖。一旦发生突变或被异常激活后,则可使细胞发 生恶性转化。
在正常细胞中,细胞癌基因(原癌基因) 只是在一定条 件下才会引起细胞的癌变。使细胞癌变并不是细胞癌基因的 唯一功能。迄今发现的细胞癌基因都是一些有十分重要的功 能“看家基因”。
1.4 抑癌基因
➢ 抑癌基因(肿瘤抑制基因tumor suppressor gene): 是一种抑制细胞生长和肿瘤形成的基因,其产物 为抑癌蛋白。当其失活、丢失、或其表达产物丧 失功能,均可导致细胞发生恶性转化;反之,在 实验条件下,若导入或激活它则可抑制细胞的恶 性表型。如:Rb抑癌基因、抑癌基因p53
有内含子,所以基因 跨度较小。
LTR gag
pol
env LTR
LTR gag
pol
env onc LTR
v-onc原本不是病毒的基因,而是动物细胞
正常基因的一个复本。当病毒在宿主细胞内复制
时,由于DNA重组而将宿主细胞基因中带有c-onc 的序列重组到病毒的基因组内。所以说c-onc是 v-onc的原型, c-onc又称为原癌基因(proto-
提高
效表达
基因表达效率
(1)点突变
肺癌C-H-ras基因
的第61个密码子 CAG(位于第2外显 子中)突变为CTG ,导致所编码的氨 基酸由Gln变为Leu 。使该基因产物 p21蛋白构象发生 变化,使细胞获得 转化活性。
(2)基因重排(rearrange)
(3)缺失(Deletion)
(-)
的一级结构,也取决于其空间构象,即基因在染 色体上的空间排列和染色质的结构。当两个基因 相距太近时,往往不易形成有利于高效转录的空 间结构。
➢ 基因领域(gene territory):基因与基因之间 的间隔距离。
➢ 基因领域效应(gene territorial effect): 同一DNA链上两个具有相同转录方向的基因间隔小 于一定长度时,影响有效转录所必需的染色质结 构的形成,从而使这两个基因中的一个或两个均 不能转录或转录活性显著降低。
1.2 原癌基因的激活机制
细胞癌基因的激活是指原本不致癌的c-onc在特定情
况下转变成致癌性的。不同的癌基因有不同的激活方式, 一种癌基因也可有几种激活方式。肿瘤的发生是多步骤、 多因素的,不同的癌基因作用于肿瘤发生的不同阶段。
➢ 细胞转化基因:由原癌基因突变而来。当原癌 基因在某些外界因素(如放射线、化学致癌物等 )作用下,发生数量和结构上的微细变化,形成 了致癌性的细胞转化基因,从而使正常细胞转化 为肿瘤细胞。
当原癌基因的结构或调控区发生变异,基因 产物增多或活性增强时,使细胞过度增殖,从而 形成肿瘤。
原癌基因向致癌性的细胞转化基因的转化方式
原癌基因
(1)
碱基缺失或 单碱基突变
(2)
基因扩增
(3)
染色体重排
蛋白质活性 大大提高
蛋白质未变化 增强子功能 与强启动子基因
,但总量大大 使癌基因高 相融合,提高癌
1 肿瘤与癌症
1.1 癌基因及分类
➢ 癌基因(oncogene):是指能引起细胞癌变的基因。可
分成为2类:
(1)病毒癌基因(virus oncogene, v-onc),主要指反转录
病毒基因组里所带有的可使受感染宿主细胞发生癌变的基因 。
(2)细胞癌基因(cellular oncogene, c-onc),又称原癌
第九章
疾病与人类健康
主要内容 1 肿瘤与癌症 2 基因治疗
现代科学认为,疾病的发生直接或间接与基因有关。
经典单基因病 人类疾病都是:“基因病” 多基因病
获得性基因病
➢ 经典单基因病:主要病因是某个基因位点上产生 了缺陷等位基因,如:地中海贫血、白化病。 ➢ 多基因病:涉及多个基因及调控这些基因表达的 环境因子之间的相互作用,如:高血压、糖尿病。 ➢ 获得性基因病:主要是由病源微生物感染引起的 传染病,如肝炎、艾滋病。
(2)癌基因产物通过介质传递生长刺激信号的部位
① 癌基因产物本身模拟了生长因子,因而与相 应的受体作用,以自分泌的方式刺激细胞生长。 ② 癌基因产物模拟了已结合配体的生长因子受 体,从而在无外源生长因子时提供了促进细胞分 裂的信号。 ③ 癌基因产物作用于细胞内生长控制途径,解 除了此途径对外源刺激信号的需求。
原癌基因的分类
根据原癌基因产物在细胞中的位置,可分为:
• 与膜结合的蛋白,如src基因产物; • 可溶性蛋白,如mos基因产物; • 核蛋白,如myc基因产物。
根据原癌基因的表 达产物和功能, 可分为:
• 生长因子 • 生长因子受体 • 蛋白激酶,如Src • 细胞循环控制蛋白 • 程序死亡控制蛋白 • 转录因子
oncogene
cancer
Brukitt淋巴瘤
中c-myc因负调控序
列缺失或LTR插入而 增强表达。
(4)基因扩增 使细胞中细胞癌基因拷贝数增加,从而直接增
加可用的转录模板数以增加癌基因产物的表达量。
蛋白质结构未变化,但总量大大提高。
1.3 基因互作与癌基因表达
(1)染色体构象对原癌基因表达的影响 基因表达不仅取决于基因本身及其相邻区域
oncogene)。
1.1.2 原癌基因
原癌基因的特点:
• 广泛存在于生物界中; • 基因序列高度保守; • 其作用通过其产物蛋白质来体现; • 正常情况下表达水平很低; • 被异常激活后,形成致癌性的细胞转化基因 。
原癌基因是细胞内与细胞增殖相关的正常基 因,是维持机体正常生命活动所必须的,在进化 上高等保守。