Laut Campbell Biology,
Ein Wachstumsfaktor ist ein Protein, das von bestimmten Zellen freigesetzt wird und andere Zellen zur Teilung anregt.
und laut Wikipedia
Ein Mitogen ist eine chemische Substanz, die eine Zelle dazu anregt, mit der Zellteilung zu beginnen, wodurch die Mitose ausgelöst wird.
Was ist der Unterschied zwischen ihnen? Ich nehme an, ein Mitogen bezieht sich speziell auf Mitose, aber wenn etwas die Mitose stimuliert, stimuliert es dann nicht das Wachstum? Sind Mitogene alle Wachstumsfaktoren? Sind alle Wachstumsfaktoren Mitogene?
Es gibt viel Verwirrung und widersprüchliche / ungenaue Definitionen dieser Begriffe. Es ist schließlich Biologie :)
Ein Mitogen ist ein Mittel, das bewirkt, dass eine Zelle in die Mitose eintritt. Diese Definition ist ziemlich klar, und es besteht ein guter Konsens darüber. (Nun, technisch gesehen ist Mitose nicht dasselbe wie Zellteilung, aber wir werden diesen Unterschied beschönigen.)
Der Begriff Wachstumsfaktor hat mindestens zwei unterschiedliche Definitionen: (1) ein Faktor, der das Wachstum von Geweben, Organen oder ganzen Individuen verursacht; oder (2) ein Faktor, der das Zellwachstum verursacht ( Zunahme der Zellgröße). Diese beiden Versionen werden oft verwechselt, was für Verwirrung ohne Ende sorgt. Betrachten wir beide der Reihe nach.
Definition (1) ist häufiger und wahrscheinlich älter. Da das Wachstum ganzer Gewebe normalerweise (aber nicht immer) sowohl Zellwachstum als auch Zellteilung impliziert, ist gemäß dieser Definition ein Wachstumsfaktor auch ein Mitogen. Aber das Gegenteil ist nicht der Fall: Es gibt Fälle, in denen sich Zellen teilen, ohne zu wachsen, zum Beispiel die ersten paar Zellteilungen einer befruchteten Eizelle. Beachten Sie jedoch, dass diese Definition, da sie die Ebene von Geweben oder Individuen betrifft, ihre Bedeutung in Bezug auf Zellwachstum und -teilung nicht ganz klar ist. Zum Muskelwachstum im Erwachsenenstadium kommt es zum Beispiel normalerweise nicht zu Zellteilungen.
Definition (2) ist meiner Meinung nach besser für die Zellbiologie geeignet, da es sich tatsächlich um Zellen handelt, nicht um Gewebe. Diese Definition ist häufiger bei der Untersuchung von Zellwachstum und -teilung; siehe zum Beispiel diese Bewertung . Das Zellwachstum ist ein von der Zellteilung getrenntes Phänomen: Zellen können wachsen, ohne sich zu teilen (Fettzellen, Muskelfasern und Neuronen tun dies zum Beispiel) oder sich teilen, ohne zu wachsen (wie oben erwähnt). Bei dieser Definition sind Wachstumsfaktor und Mitogen also zwei völlig voneinander unabhängige Konzepte. Nun ist es sicherlich wahr, dass viele Proteine sowohl als Wachstumsfaktoren als auch als Mitogene wirken können ; Matej Pribis gibt in der anderen Antwort einige schöne Beispiele. Aber das ist eine empirische Tatsache, keine Frage von Definitionen.
Einen tollen Artikel dazu findest du hier .
Grundsätzlich sind diese beiden Gruppen in ihren Wirkungen sehr ähnlich, wirken jedoch auf unterschiedlichen Wegen.
Mitogene fördern die Zelle direkt, um den G1-Checkpoint zu passieren, indem sie die Aktivität von Cyclin D/cdk4 (dem Komplex, der benötigt wird, um den Checkpoint zu passieren) und gemäß dem obigen Artikel auch des Cyclin E/cdk2-Komplexes (der der Zelle hilft, in den G1-Checkpoint zu gelangen) erhöhen S-Phase). Durch die Aktivierung des MAPK-Signalwegs (Mitogen-aktivierte Proteinkinase), der zur Produktion von Transkriptionsfaktoren (Elk-1, jun, fos) führt, die dann die spezifische Transkription von Proteinen fördern, die benötigt werden, um den Zellzyklus zu überstehen. Der Mitogenweg verursacht auch die Phosphorylierung des Rb (Retinoblastom)-Proteins, das dann vom E2F-Transkriptionsfaktor dissoziiert. Dies aktiviert das E2F, das wiederum bei der Synthese von Proteinen hilft, die zur Förderung der S-Phase benötigt werden.
Wachstumsfaktoren stimulieren normalerweise den mTOR-Rezeptor, der eine „Serin/Threonin-Proteinkinase ist, die Zellwachstum, Zellproliferation, Zellbeweglichkeit, Zellüberleben, Proteinsynthese, Autophagie und Transkription reguliert“. Quelle
Der mTORC-Komplex fördert im Allgemeinen die Translation . Es spielt eine Rolle beim Zellwachstum über die Modulation der Proteinsynthese in Hefe und Säugetieren, es und seine Hefe-Homologe stimulieren stark die Transkription aller Gene, die an der Ribosomenbiogenese beteiligt sind, die Transkription von rRNA-Genen durch RNA-Polymerase I (Pol I), die Transkription von ribosomal Proteingene durch RNA-Polymerase II (Pol II) und Transkription von tRNA- und 5S-Genen durch RNA-Polymerase III" und viele andere Effekte. Quelle.
Obwohl ich all dies in der Praxis gesehen habe, haben viele Leute diese Kategorien austauschbar verwendet oder sich auf Mitogene als eine Untergruppe von Wachstumsfaktoren bezogen.
Ich hoffe das hilft.
Lichtweber
Roland