Wie können synonyme Mutationen zu kanzerösen oder tumorösen Phänotypen führen?

Nach der Analyse von DNA-Sequenzen eines Onkogens von vielen menschlichen Krebspatienten haben Sie herausgefunden, dass synonyme Substitutionen in einem bestimmten Codon dieses Onkogens vorkommen. Unter der Annahme, dass diese synonymen Substitutionen in normalen Populationen nicht existieren, aber zur Tumorentwicklung beitragen, was wären mögliche Mechanismen, die erklären würden, wie solche Veränderungen zu einem Tumorphänotyp führen können?

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Antworten (2)

Ich glaube, du hast angenommen, das synonymous mutationbedeutet silent mutation. Aber das ist nicht richtig.

Aus Wikipedia (synonyme Mutation) :

Synonyme Substitutionen und Mutationen, die nichtkodierende DNA betreffen, werden oft als stille Mutationen angesehen, dies ist jedoch nicht immer der Fall. Synonyme Mutationen können die Transkription, das Spleißen, den mRNA-Transport und die Translation beeinflussen, die alle den Phänotyp verändern und die synonyme Mutation nicht-stumm machen könnten


Aus Wikipedia (Onkogen) :

Das Proto-Onkogen kann durch eine relativ kleine Modifikation seiner ursprünglichen Funktion zu einem Onkogen werden. Es gibt drei grundlegende Aktivierungsmethoden:

  • Eine Mutation innerhalb eines Proto-Onkogens, oder innerhalb einer regulatorischen Region (zB der Promotorregion), kann eine Veränderung der Proteinstruktur hervorrufen
    • eine Erhöhung der Protein-(Enzym-)Aktivität
    • ein Regulierungsverlust
  • Eine Erhöhung der Menge eines bestimmten Proteins (Eiweißkonzentration), verursacht durch
    • eine Erhöhung der Proteinexpression (durch Fehlregulation)
    • eine Erhöhung der Stabilität des Proteins (mRNA), wodurch seine Existenz und damit seine Aktivität in der Zelle verlängert wird
    • Genduplikation (eine Art von Chromosomenanomalie), die zu einer erhöhten Proteinmenge in der Zelle führt
  • Eine chromosomale Translokation (eine andere Art von Chromosomenanomalie)
    • Es gibt 2 verschiedene Arten von chromosomalen Translokationen, die auftreten können:
      1. Translokationsereignisse, die ein Proto-Onkogen an eine neue chromosomale Stelle verschieben, was zu einer höheren Expression führt
      2. Translokationsereignisse, die zu einer Fusion zwischen einem Proto-Onkogen und einem zweiten Gen führen (dies erzeugt ein Fusionsprotein mit erhöhter kanzeröser/onkogener Aktivität)
        • die Expression eines konstitutiv aktiven Hybridproteins. Diese Art von Mutation in einer sich teilenden Stammzelle im Knochenmark führt zu Leukämie bei Erwachsenen
        • Das Philadelphia-Chromosom ist ein Beispiel für diese Art von Translokationsereignis. Dieses Chromosom wurde 1960 von Peter Nowell und David Hungerford entdeckt und ist eine Fusion von DNA-Teilen von Chromosom 22 und Chromosom 9. Das gebrochene Ende von Chromosom 22 enthält das "BCR"-Gen, das mit einem Fragment von Chromosom 9 verschmilzt das das "ABL1"-Gen enthält. Wenn diese beiden Chromosomenfragmente verschmelzen, verschmelzen auch die Gene, wodurch ein neues Gen entsteht: "BCR-ABL". Dieses fusionierte Gen kodiert für ein Protein, das eine hohe Protein-Tyrosinkinase-Aktivität aufweist (diese Aktivität ist auf die "ABL1"-Hälfte des Proteins zurückzuführen). Die unregulierte Expression dieses Proteins aktiviert andere Proteine, die am Zellzyklus und der Zellteilung beteiligt sind, was dazu führen kann, dass eine Zelle wächst und sich unkontrolliert teilt (die Zelle wird krebsartig). Infolge,

Der zweite Punkt könnte Sie besonders interessieren ( An increase in the amount of a certain protein)


Daher ist es nicht beeindruckend, einige synonyme Mutationen zu finden, die an Onkogenen beteiligt sind.

Dieses Papier hier spricht darüber, wie synonyme Mutationen in Onkogenen überrepräsentiert sind und ein falsches Spleißen des Gens verursachen. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867414001457#bib22

Darüber hinaus könnten synonyme Mutationen auch funktionieren, indem sie eine regulatorische Region wie eine Transkriptionsfaktor-Bindungsstelle, Enhancer usw. beeinflussen, was zu einer verstärkten oder verringerten Expression des entsprechenden Gens führt.