¿Cómo los proto oncogenes se convierten en oncogenes?

Los protooncogenes son una clase de genes codificados para las proteínas que regulan el ciclo celular. Estas proteínas pueden ser receptores de factores de crecimiento, reguladores transcripcionales o proteínas de transducción de señales. Sirven como controles positivos del ciclo celular, regulando negativamente las vías apoptóticas. La activación de protooncogenes en oncogenes induce la formación de cáncer. La conversión de protooncogenes en oncogenes se produce de tres maneras: mediante mutaciones puntuales, alto nivel de amplificación de genes, fusiones de genes o productos génicos.. Estas tres formas se describen en este artículo..

Áreas clave cubiertas

1. Que son los Proto Oncogenes
      - Definición, características, tipos
2. ¿Cómo los proto oncogenes se convierten en oncogenes?
     - Mutaciones puntuales, amplificación génica, fusión génica

Términos clave: Amplificación de genes, Fusión de genes, Oncogenes, Mutaciones puntuales, Proto-oncogenes

Que son los Proto Oncogenes

Los protooncogenes se refieren a una clase de genes que promueven la especialización y la división de las células normales; Se convierten en oncogenes siguiendo mutaciones. Los oncogenes son cualquier gen que contribuye a la conversión de una célula normal en una célula cancerosa tras la mutación o se expresa en niveles altos. Los productos genéticos de los protooncogenes son responsables de la regulación positiva del ciclo celular. El papel de los protooncogenes en una célula se muestra en Figura 1.

Figura 1: Proto-oncogenes

Hasta el momento se han identificado aproximadamente 100 protooncogenes diferentes. Algunos de los oncogenes bien caracterizados se describen en tabla 1.

Oncogenes

Oncogeno	Función
Reguladores de la transcripción nuclear (que se encuentran en el núcleo)
jun	Factor de transcripcion
Fos	Factor de transcripcion
erbA	Miembro de la familia de los receptores de esteroides.
Transductores de señales intracelulares (que se encuentran en el citoplasma)
abl	Proteína tirosina quinasa
raf	Proteína serina quinasa
gsp	Subunidad alfa de proteína G
ras	Proteína de unión a GTP / GDP
Receptores de mitógenos (encontrados en el dominio transmembrana)
erbB	Receptor tirosina quinasa
fms	Receptor tirosina quinasa
Mitógeno (extracelular)
sis	Factor de crecimiento secretado
Inhibidor de la apoptosis (encontrado en el citoplasma)
bcl2	Inhibidor corriente arriba de la cascada de caspasas.

¿Cómo los proto oncogenes se convierten en oncogenes?

Los protooncogenes se convierten en oncogenes en tres vías: mutaciones puntuales, alto nivel de amplificación génica, fusiones de genes o productos génicos. La conversión de protooncogenes en oncogenes se muestra en Figura 2.

Figura 2: Formación de proto-oncogenes

Mutaciones puntuales

Pueden ocurrir cambios de un solo nucleótido en la región codificadora de proteínas o en la región reguladora del protooncogén. Las mutaciones puntuales en la región de codificación de proteínas cambian la función del protooncogén mediante la activación, la estabilidad y la ubicación de la proteína. Los cambios en las secuencias reguladoras del protooncogén cambian la expresión génica por medio del empalme de ARN y la cantidad alterada de expresión génica. Sin embargo, las mutaciones puntuales introducen modificaciones estructurales, produciendo una oncoproteína. Como ejemplo, la conversión del residuo de glicina en el aminoácido número 12 de la proteína Ras en una valina causa cáncer de vejiga humana. Además, pueden ocurrir algunas alteraciones estructurales debido a las deleciones de partes de la proteína..

Amplificación de genes

La amplificación de genes provoca un aumento de los niveles de productos genéticos. El alto nivel de expresión génica también conduce a los productos génicos que sirven como oncoproteínas..

Fusión de genes

La fusión de genes también causa la producción de la mayoría de las proteínas alteradas estructuralmente. La aparición del cromosoma Filadelfia es un ejemplo de fusión génica. Está formado por una translocación entre el cromosoma 9 y el 22. Este fusible bcr1 y abl genes Causa leucemia mielógena crónica (LMC). La proteína de fusión Brc1-Abl sirve como una oncoproteína.

Las mutaciones de los protooncogenes se transmiten a la siguiente generación celular a través de la división celular. Dado que la función de los protooncogenes es regular positivamente el ciclo celular, los oncogenes mutados causan una división celular incontrolada llevando las células a la etapa maligna. Esto provoca la formación de tumores o cánceres en el cuerpo..

Conclusión

Los protooncogenes son responsables de la especialización y división de las células. Tras las mutaciones, se convierten en oncogenes que inducen la formación de cánceres. Los tres métodos principales involucrados en la conversión de protooncogenes en oncogenes son mutaciones puntuales, amplificación de genes y fusión de genes. Durante las mutaciones puntuales, la secuencia de nucleótidos del protooncogén se altera formando una proteína alterada estructuralmente. En la amplificación de genes, la cantidad de productos genéticos aumenta, lo que induce la división celular. En la fusión de genes, los genes fusionados por translocaciones forman oncoproteínas.

Referencia:

1. "El cáncer y el ciclo celular". Lumen: Biología sin límites, disponible aquí.
2.Griffiths, Anthony JF. "Cáncer: la genética del control celular aberrante". Una introducción al análisis genético. 7ª edición, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU., 1 de enero de 1970, disponible aquí.

Imagen de cortesía:

1. “Conversión del diagrama de flujo de protooncogén” por Haywardlc - Trabajo propio (CC0) a través de Commons Wikimedia
2. “Ilustración de Oncogenes” por Unknown Illustrator: publicado por el Instituto Nacional del Cáncer, una agencia que forma parte de los Institutos Nacionales de la Salud (dominio público) a través de Commons Wikimedia.