Os proto-oncogenes são uma classe de genes codificados pelas proteínas que regulam o ciclo celular. Essas proteínas podem ser receptores do fator de crescimento, reguladores da transcrição ou proteínas de transdução de sinal. Eles servem como controles positivos do ciclo celular, regulando negativamente as vias apoptóticas. A ativação de proto-oncogenes em oncogenes induz a formação de câncer. A conversão de proto-oncogenes em oncogenes ocorre de três maneiras: por meio de mutações pontuais, alto nível de amplificação gênica, fusões de genes ou produtos gênicos. Essas três maneiras são descritas neste artigo.

Principais áreas cobertas

1. O que são Proto Oncogenes - Definição, características, tipos 2. Como os proto-oncogenes se tornam oncogenes - Mutações pontuais, amplificação gênica, fusão gênica

Termos-chave: amplificação gênica, fusão gênica, oncogenes, mutações pontuais, proto-oncogenes

O que são Proto Oncogenes

Os proto-oncogenes referem-se a uma classe de genes que promovem a especialização e divisão de células normais; eles se tornam oncogenes após mutações. Oncogenes são quaisquer genes que contribuem para a conversão de uma célula normal em uma célula cancerosa após mutação ou expressos em níveis elevados. Os produtos gênicos dos proto-oncogenes são responsáveis ​​pela regulação positiva do ciclo celular. O papel dos proto-oncogenes em uma célula é mostrado na figura 1.

Figura 1: Proto-Oncogenes

Aproximadamente 100 proto-oncogenes diferentes foram identificados até agora. Alguns dos oncogenes bem caracterizados são descritos na tabela 1.

Oncogenes

Oncogene	Função
Reguladores de transcrição nuclear (encontrados no núcleo)
junho	Fator de transcrição
fos	Fator de transcrição
erbA	Membro da família de receptores de esteróides
Transdutores de sinal intracelular (encontrados no citoplasma)
abl	Proteína tirosina quinase
raf	Proteína serina quinase
gsp	Subunidade alfa da proteína G
ras	Proteína de ligação GTP / GDP
Receptores de mitogênio (encontrados no domínio transmembrana)
erbB	Receptor tirosina quinase
fms	Receptor tirosina quinase
Mitógeno (extracelular)
irmã	Fator de crescimento secretado
Inibidor de apoptose (encontrado no citoplasma)
bcl2	Inibidor a montante da cascata de caspases

Como os proto-oncogenes se tornam oncogenes

Os proto-oncogenes tornam-se oncogenes em três vias: mutações pontuais, alto nível de amplificação gênica, fusões de genes ou produtos gênicos. A conversão de proto-oncogenes em oncogenes é mostrada na figura 2.

Figura 2: Formação de proto-oncogenes

Mutações pontuais

As alterações de um único nucleotídeo podem ocorrer tanto na região codificadora da proteína quanto na região reguladora do proto-oncogene. Mutações pontuais na região codificadora da proteína alteram a função do proto-oncogene por meio da ativação, estabilidade e localização da proteína. As mudanças nas sequências regulatórias do proto-oncogene alteram a expressão gênica por meio de splicing de RNA e quantidade alterada de expressão gênica. No entanto, as mutações pontuais introduzem modificações estruturais, produzindo uma oncoproteína. Como exemplo, a conversão do resíduo de glicina no aminoácido número 12 da proteína Ras em uma valina causa câncer de bexiga humana. Além disso, algumas alterações estruturais podem ocorrer devido às deleções de partes da proteína.

Amplificação do gene

A amplificação do gene causa níveis aumentados de produtos gênicos. O alto nível de expressão gênica também leva os produtos gênicos a servirem como oncoproteínas.

Fusão de genes

A fusão gênica também causa a produção da maioria das proteínas alteradas estruturalmente. O surgimento do cromossomo Filadélfia é um exemplo de fusão gênica. É formado por uma translocação entre os cromossomos 9 e 22. Isso funde os genes bcr1 e abl. Causa leucemia mielóide crônica (LMC). A proteína de fusão Brc1-Abl serve como uma oncoproteína.

As mutações dos proto-oncogenes são passadas para a próxima geração de células por meio da divisão celular. Uma vez que a função dos proto-oncogenes é regular positivamente o ciclo celular, os oncogenes mutados causam a divisão celular descontrolada, levando as células ao estágio maligno. Isso causa a formação de tumores ou cânceres no corpo.

Conclusão

Os proto-oncogenes são responsáveis ​​pela especialização e divisão das células. Após mutações, eles se tornam oncogenes que induzem a formação de cânceres. Os três métodos principais envolvidos na conversão de proto-oncogenes em oncogenes são mutações pontuais, amplificação gênica e fusão gênica. Durante as mutações pontuais, a sequência de nucleotídeos do proto-oncogene é alterada formando uma proteína estruturalmente alterada. Na amplificação gênica, a quantidade de produtos gênicos é aumentada, induzindo a divisão celular. Na fusão gênica, os genes fundidos por translocações formam oncoproteínas.

Referência:

1. “Câncer e o Ciclo Celular”. Lúmen: Biologia sem limites, disponível aqui. 2. Griffiths, Anthony JF. “Cancer: the Genetics of Aberrant Cell Control.” Uma introdução à análise genética. 7ª Edição., U.S. National Library of Medicine, 1 de janeiro de 1970, disponível aqui.

Cortesia de imagem:

1. “Conversion of proto-oncogene flow chart” Por Haywardlc - próprio trabalho (CC0) via Commons Wikimedia 2. “Oncogenes illustration” Por Unknown Illustrator - lançado pelo National Cancer Institute, uma agência parte do National Institutes of Health (Public Domínio) via Commons Wikimedia