03_Onkogene

Rous Sarcoma Virus von Payton Rous entdeckt

bei Huehnern:

entnommenen Tumor aufgebrochen -> Filtration zum Filtern der zellulaeren Bestandteile (nicht-zellulaere Agens in Loesung) -> Injektion in gesundes Huhn

-> nach Koch’sche Postulate: Huhn muss Sarkom ausbilden

-> Ursache der Krankheit / tumorausloesender Agens muss Virus sein RSV (zumindest in Voegeln/Gefluegel)

Shope

auch bei Nagern und Uebertragung von deren Watzen (Papilloma-Virus) und Wachstum der Warzen/Tumore und maligner Uebergang der Progression

==> Transformiertes Prinzip: Was an Virus loest Tumorgenese aus? Welche Genregion verantwortlich fuer Tumorgeneration?

-> echtes virales, tumorproduzierendes Gen

erfunden von Max Delbrueck, Salvatore Luria mit Hilfe von Alfred D. Hershey

Quantifizierung in Biologie -> Start der molekularen Onkologie

=> Wirken von Bakteriophagen, Molekuele bei Virus

=> Definition von Gen mit physikalischen Mitteln

Vorgehen

Injektion der Bakteriophagen-DNA in Bakterium -> Replikation -> Lyse des befallen Bakteriums / Aufplatzen-> weiterer Befall

Messen der Anzahl der Plaques bei Verduennungsreihe als Folge einer Injektion

Gendefinition

2 verschiedene Staemme von Bakterien mit phaenotypischer Plaque-Bildung -> Rueckfuehrung auf Genotyp moeglich

-> Entwicklung neuer Eigenschaften der Bakteriophagen und deren phaenotypischer Auspraegung durch Rekombination des genetischen Materials

=> je weiter Genloci voneinander entfernt, desto besser/wahrscheinlicher ist eine Rekombination

Polimyelitis-Virus durch Renato Dulbecco

erfunden von Howard Termin

Quantifizierung von Transformation

Entdeckung der reversen Transkription

Plaque-Assay mit RSV und Huehnerfibroblasten

mit Virustiter pro Platte -> transformierte, aufgehaeufte Zellen (keine Lyse)

-> keine Entstehung von Plaques durch Fokus-Bildung

Foki-Bildung durch

• Verlust von Kontaktinhibitoren durch Unterbindung (-> 1. Hallmark of Cancer)

• andere Morphologie (spindelartig und sich bewegend)

• Tumorgenese (auch “Ausartung” in maligne Form)

=> veraenderte Homoeostase, transformierte erste Zelle als Grundstein zur Primaertumorbildung

Provirus integriert im Genom der Zielzelle mit 2 LTR (long terminal repeats) Promotoren

-> dadurch Transformation durch anderen Start/falsche Integration moeglich

-> Strukturproteinentstehung

=> Lesen von Proliferationsgenen oder Klauen/Integrieren von anderen Genloci

Shorts

Provirus -> RNA -> Transkription Proteine => neues Virus entwickelt

entdeckt/entwickelt durch Dominique Stehelin in Bishops Labor

radioaktive Sonde (Schitt/Onkogen aus DNA) -> Agarose-Gel aus Fokus & Kontrolle -> Abziehen mit nitrozellulose Membran

bei Hybridisierung: schwarze Baender im Gel erkennbar

=> in beiden DNAs mit kleinen Unterschieden gefunden

==> zellulaerer Counterpart/zellulaeres Sarkom c-src in normaler Zelle

-> evolutiv gehalten

-> fuer Proliferation und hochkonzentriertes Gen -> mutierte Form in v-src => Vorlaeuferform aka Proonkogen und ausloesende Form des Onkogens

• insertions-Mutagenese

  • durch Struktur des Provirus und 2x 3’ LTRs -> haeufiges Ablesen

• Readthrough von 5’ LTR

  • verpackte RNA in entstehendem Virus -> Praegung durch ein Molekuel

  • zweite RNA fuer Reinlesen -> Rekombination und Fusion

  • Helfer-Genom durch Transkription/Expression in der Zelle

• Deletion, Mutation, Insertion zum Reinpassen des transformierten Stuecks in Helfer-Genom

• alle von 130 tumorausloesenden Retroviren

• RSV: auf beiden RNA Molekuelen vorhanden

1. Austausch von GDP mit GTP durch GEF

   -> Aktivierung des RAS Proteins durch GTP

2. Aktivierung von Zellwachstum und Zellteilung

3. Phophorylierung des GTP zu GDP durch GAP als Beschleuniger

   -> Kontrolle des RAS-Proteins und dadurch der Zellteilung

=> bei Mutationen des RAS-Proteins

keine Phosphorylierung von GTP -> dauerhafte Aktivierung -> dauerhaftes Zellwachstum und dauerhafte Zellteilung

1. Binden von Mitogen an Rezeptor

   -> Dimerisierung des Rezeptor -> Aktivierung

2. Phosphorylierung der Tyrosin-Reste durch Rezeptor

3. Binden von Grb-2 Adapterportein (SH2-Domaene) an Phosphortyrosin-Rest

4. Interaktion von Grb-2 mit Sos/RAS GEF (-> siehe RAS Proto-Onkogene)

5. Aktivierung von RAF durch Aktivierung von RAS

6. Phosphorylierung von MEK durch RAF -> Aktivierung von MEK

7. Phosphorylierung von ERK durch MEK -> Aktivierung von ERK

8. Translokation von ERK in Nukleus

   -> Interaktion mit anderen Transkriptionsfaktoren und Polymerasen

   => Aenderung in Proteinaktivitaet/Genexpression

1. Binden von PDGF an Rezeptor PDGF-R

   -> Dimerisierung -> Aktivierung

2. Konformationsaenderung durch gegenseitige Phosphorylierung durch Rezeptoren

   -> kovalente Modifizierung der Polypeptidketten

   => Phosphate aus Bindemittel entstanden

3. Binden andere Proteine an entstandene Phosphate

   -> Aktivierung dieser Proteine

Fehlen von Tyrosin an Stelle 527 (T527)

-> unaebhaengige Aktivierung der Signalkaskade -> dauerhaft aktives Proliferationssignal

aus Proto-Onkogen -> Onkogen durch:

• Mutation/Deletion - src, RAS, APC

• Genduplikation -> erhoehte Synthese von enkodierten Proteinen

• Translokation der DNA-Regulator-Sequenz

  -> erhoehte Synthese von enkodierten Proteinen

  -> Fusioniertes Protein aus Protein mit enkodierten Teilen aus anderen Genen => nicht unter normaler Kontrolle => Formation eines Fusionsgens

ECM

• GFs: PDGF

• GFRs: EGD-Rezeptor (HER2)

ICM

• Proteinkinase/Aktivierung der Proteinkinase durch Proteine

• Apoptose-Kontrollierende Proteine: BCL2

Zellkern

• Zellzyklus kontrollierende Proteine: Cyclin D1

• Transkriptionsfaktoren: MYC