Cellens reparationsmekanismer och cancer

Kroppens celler har ett gediget system för celldelning och kontroll av celldelningen, men vad händer egentligen när det faktikskt blir fel?

Cellens reparationsmekanismer

Vid genmutationer kan vi tala om det som DNA-skador. Dessa har cellen reparationsmekanismer som oftast kan laga skadorna.

Cellens reparationsmekanismer

Cellens reparationsmekanismer

• DNA är en dubbelspiral
• Enzymer kan ta bort kvävebaser
• Enzymer kan lägga till kvävebaser

De flesta mutationer som uppstår hos organismer repareras och ger aldrig några konsekvenser. Reparationsmekanismerna är en viktig del i genregleringen Genaktivitet och epigenetik

Så hänger det ihop

• I Cellcykeln och kontrollsystem såg vi hur G1/S-checkpointen stoppar celler med skadat DNA. Här förklarar vi varför stoppet sker: reparation måste slutföras innan cellen går vidare.
• Vid Genmutationer studerade vi var felen uppstår. Denna lektion knyter ihop hur felen åtgärdas och vad som händer när de misslyckas.

Exempel på reparationsmekanismer

• Mismatch repair: rättar fel som smugit sig in under replikationen (G1/S). Proteiner läser av baspar, klipper bort den felaktiga strängen och fyller i korrekt sekvens.
• Base excision repair: specialiserade glykosylaser hittar kemiskt förändrade baser (t.ex. från UV) och ersätter dem innan mutationen hinner spridas.
• Nucleotide excision repair: större skador (t.ex. tymindimerer) skärs bort som ett helt block och byggs upp på nytt.

Cancer

Mutationer sker konstant i organismers celler. Både genom fel i genaktiviteten, men också genom påfrestningar från omgivningen. En konsekvens av mutationer som misslyckas att repareras är okontrollerad tillväxt eller cancer.

Cancer resulterar i tumörer, men alla tumörer är inte cancer.

Miljö och livsstil

Miljö och livsstil

• UV-strålning (sol) skapar tymindimerer → kräver nucleotide excision repair.
• Rökning introducerar mutagena kemikalier → ökar belastningen på base excision repair.
• HPV-infektion kan slå ut enzymer som reglerar apoptos/celldöd.

Två typer av tumörer

Tumörer kan delas in i två typer

Tumörtyper

Benigna tumörer: godartade tumörer har fortfarande en okontrollerad celldelning, men de sprider sig inte. De stannar i samma vävnad. Kan fortfarande vara farliga.

Maligna tumörer: elakartade tumörer har okontrollerad celldelning och sprider sig till andra vävnader. Maligna tumörer är oftast de som benämns som cancer.

Cancer

Cancer: okontrollerad celldelning

Hallmarks of cancer (6 mutationer som krävs)

• Självinducerad celldelning
• Okänslighet mot stopsignaler
• Undviker celldöd (apoptos)
• Obegränsad celldelning
• Ihållande försörjning (blod)
• Spridning (migrerar och bildar metastaser)

Celldöd

En oerhört viktig reglerande funktion hos en organism är celldöd eller apoptos. När cell inte fungerar som den ska signalerar organismen åt cell självdestruera.

Denna funktion blir väldigt viktig för att ta bort de celler där mutationerna är tillräckligt stora för att inte kunna repareras.

p53

p53 är ett protein som är tumörhämmande, genom att signalera till en cell att genomgå celldöd istället för att dela sig om den har skadliga mutationer.

En mutation på genen för p53 ökar således risken för cancer avsevärt.