Жасуша пролиферациясы туралы түсінік және оның медицинадағы маңызы

1 cұрақ. Жасуша пролиферациясы туралы түсінік және оның медицинадағы маңызы.

Пролиферация (лат. ‘ proles – ұрпақ, fero – әкелу) – қабынуға қатысатын әсіресе макрофагтар мен лимфоциттердің, жергілікті тін жасушаларының өсіп-өнуі. Пролиферацияны дамытатын бірнеше медиаторлар белгілі, пролиферация үрдісі белгілі бір мөлшерде болуы қажет. Оның тым артық болуы ағзаның сыртқы пішінін өзгертетін және қызметін бұзатын артық тыртық тіннің өсіп-өніп кетуіне әкеледі.

Жасушаның бөлінуі үшін ол міндетті түрде жасушадан тыс орңаласқан субстрактқа бекінуі қажет. Егер жасуша басқа жасушалармен байланысып түйісетін болса, онда жасуша өзінің бөлінуін тоқтатады, мұны түйісу(контакт) арқылы тежелу д.атаймыз.

Жасушааралық түйісу туралы сигнал кодгериндерден, жасуша түйісуіне қатынасатын, адгезивтік ақуыздардан басталады. Жасушалардың түйісуі нәт‒де кодгериндердің конфигурациясы өзгеріп, олардың цитоплазмалық домендері б(бетта) ‒катенин ақуызын байланыстыру қабілені ие болады.

2-Сұрақ. Жасушалық цилкдың кезеңдері. Пресентетикалық кезеннің сипаттамасы.

Жасушалардың митоз,мейоз жолдарымен бөлінуін, митоздың негізгі фазалары(профаза, метафаза, анафаза,телофаза), жасуша циклының кезеңдері(G1,S,G2,M) осыдан 100 жыл бұрын зерттеліп сипатталған.

Жасуша циклы(митоздық цилк) ‒жасушаның пайда болуы, өсуі, атқаратын қызметтеріне икемделуі және әрі қарай бөлінуі кезеңдерінде байқалатын құбылыстар мен үдерістер жиынтығы.

4 кезеңдерден тұрады(G1,S,G2,M): G1 ‒ Пресинтетикалық кезең жаңадан пайда болған жасушалардың өсуі, ДНҚ молекуласының синтезделуіне(репликация) дайындалу кезеңі. Осы кезеңде жасушаның кезекті митоздық циклға енуі не бөлінуін тоқтату туралы шешім қабылданады. Белсенді Циклин Д ‒ЦТК ‒4 және Циклин Д ‒ЦТК ‒6 кешендері бірден бірнеше субстраттарға әсер етеді. Олардың негізгілері ‒ рРб ақуызы және оған ұқсас р105, р130 т.б. ақуыздар кіреді. рРб ‒ның негізгі‒кезекті транскрипцилық факторлар кешендеріне ингибиторлық әсер ету (бастырмалау).

G1‒кезеңінің соныңда ингибиторлар фосфорланады, ал бұл олардың өз лигандаларына деген сезімталдығының жойылуына алып келеді. Сондықтан да тиесілі кешендер активтеніп жасушаны S-кезеңге еңдіреді.

3-Сұрақ. Постсинтетикалық кезеннің сипаттамасы.

4 кезеңдерден тұрады(G1,S,G2,M):

Постсинтетикалық кезең(G2)- жасуша бөлінуге дайындалады, яғни митоздың қалыпты жүруі үшін қажет барлық ақуыздар, оның ішінде бөліну жіпшесін қалыптастыратын тубулин синтезделеді.

Кезеннің ұзақтығы: 4,5-5.0 сағат.

G2–постсинтетикалық кезеңге– Циклин В-ЦТК-1 кешені тән. Бұл кешеннің негізгі қызметі- ДНҚ молекуласының кез–келген учаскесінің тек бір рет қана репликациялануын қамтамасыз ету.

G2 премитоздың немесе постсинтетикалық фаза кезінде бөліну үрдісін қамтамасыз ететін синтездер жүреді. ДНҚ және центриольдер саны клеткада екі еселенген. Осы кезеңде лизосомалардың түзілуі жылдамдайды, митохондриялар бөлініп, митоздың жүруіне аса қажетті жаңа ақуыздар синтезделінеді. Интерфазаның соңына қарай хроматин конденсацияланған, ядрошық жақсы көрінеді, ядро қабықшасы бүлінбеген, органеллалары өзгермеген.

4–сұрақ. Синтетикалық кезеннің сиппатамасы.

4 кезеңдерден тұрады(G1,S,G2,M): S(Синтетикалық кезең)‒ Ядрода ДНҚ молекуласы синтезделінеді(екі еселенеді), цитоплазмада органеллалар, оның ішінде центриолялар, көбейеді. Бұл кезеннің аяғында жасуша ДНҚ бойынша, тетраплоидты болады.

Ұзақтығы – 10 сағат.

S(Синтетикалық кезең)‒ге Циклин А–ЦТК–2, Циклин Б–ЦТК–2 кешендері тән. Бұл кешеннің негізгі қызметі- ДНҚ молекуласының кез–келген учаскесінің тек бір рет қана репликациялануын қамтамасыз ету. S және G2- кезеңдерде, митозстимулдаушы фактор (МСФ) компоненттерінің- Циклин В-ЦТК-1 түзілуі және мезгілінен бұрын митоздың басталуын болдырмау үшін осы кешеннің(МСФ) белсенділігі тежелуі қажет. Бұл құбылыстар арнайы протеинкиназалардың ингибиторлық форфорлауы арқылы жүзеге асады.

5–Сұрақ. Жасушалық циклдің кезеңдері. Митоздың сипаттамасы.

4 кезеңдерден тұрады(G1,S,G2,M): Митоз(М)– жасушаның бөліну кезеңі, ол 4 фазадан тұрады– профаза, метафаза, анафаза,телофаза.

Жалпы ұзақтығы–30–40мин.

Профаза‒жасуша ядросында хроматин жіпшесі ширатылып, тығыздалып, жуандап, микроскоп арқылы көруге болатындай, жіпше тәрізді құрылымдарға митоздық хромосомаларға, конденсацияланады. Бұл кезде әрбір митоздық хромосома бір–біріне жабысқан екі хроматидтен тұрады. Олар когезин деп аталатын ақуыз арқылы байланысқан.
Метафаза‒Митоздық хромосомалардың конденсациялануы ең жоғары шегіне жетеді, және олар бөлінуші жасушаның экваторлық жазықтығына(ортасына) шоғырланады. Метафаза аяғында 3–түрлі микротүтікшелер болады: а) кинетохорлық б) полярлық в) астралдық.
Анафаза– хроматидалар конденсацияланған күйде болып, бір–бірінен байланысын толық үзіп, бөлінуші жасушаның қарама–қарсы полюстеріне қарай тартыла бастайды. Бұл кезде олар центромералық учаскелерімен тиесілі полюске, ал теломерлік учаскелерімен жасуша экваторына қарай бағытталған болады.
Телофаза– жасуша полюстеріне қарай жылжып қозғалушы хромосома жиынтығы «өздерінің» диплосомасына жақындап барып тоқтайды.

6–Сұрақ. Митотикалық цикл. Интерфазаның сипаттамасы.

Митоздық цикл — жасушалардың эмбриондық дамуын, өсуін, түзілуін және жас жасушалар арасында тұқым қуалау ақпараттарының көлемі мен құрамы жағынан тең берілуін қамтамасыз етеді. Сонымен қатар зақымданған мүшелер мен ұлпалардың қайта қалпына келуі сияқты тіршілік үшін маңызды құбылыстарды да қамтамасыз етеді.

Митоздық цикл ‒ бөліну нәтижесінде пайда болған жаңа жасушалардың келесі бөлінуге даярланып, соңынан қайта бөлініп жаңа ұрпақ жасушаларының түзілуімен аяқталатын үрдістер жиынтығы.

Жасушаның жарық дүниеге келуінен келесі еншілес жасушалардың түзілуіне дейінгі тіршілігі жасушалық айналым деп аталады. Жасушалық айналым 2 кезеңге: бөлінуге даярлық – интерфаза және бөліну үдерісі – митоз (немесе өзге амалдарға) бөлінеді. Интерфаза немесе өсу фазасы жасушалық айналымның шамамен 80%-ын алады. Бұл цифр әр түрлі ағзаларға тиесі сан алуан жасуша типтерінде барынша өзгерісте болады. Интерфаза кезінде жасушалар өсіп, энергия АТФ және жұғымды заттар түрінде жинақталады, органоидтар саны артады. Пісіп жетілген, бөлінуге даяр жасушаның әдетте ядросы ірі болады. Көптеген жасуша типтерінде бөлінуге даярлық сигналы ядро көлеміне цитоплазма көлемінің қатысы қызмет етеді. Онсыз келесі бөлінудің мүмкіндігі болмайтын маңызды оқиға – еселену (репликация). Егер еселену болмаса, еншілес жасушаларға хромосома жетпей қалады да, қырғынға ұшырайды. Еселену үдерісі шамамен интерфазаның ортасында өтеді. Интерфазаның соңында және бөліне бастаған кезде жасушада хромосомалар болады, олардың әрқайсысында екі-екіден ДНҚ молекулалары орналасады. Бұл молекулалар бірінің-бірі көшірмесі болып есептеледі. Бұл молекулалар кермелену орнында (центромер) қосылып, оны ортақ нәруыз қабықшасы қаптайды. ДНҚ-ның мұндай еселенген молекулалар типі хроматидтер деп аталады. Жасуша бөліне бастаған кезде хромосоманың әрқайсысы екі жартыдан – екі хроматидтен тұрады.

7–Сұрақ. Митотикалық цикл. Митоздың сипаттамасы.

Көпшілік жасушаларда митоздық циклды ұзақтығы 10 сағаттан 50 сағатқа созылады. Митозды биологиялық мәні–ол жасушалық ұрпақтар арасында хромосомалардың сабақтастығын және көлемі мен тұқым қуалау ақпаратының мөлшері бірдей жаңа жасушалардың түзілуін қамтамасыз етеді.
Жасушаның жарық дүниеге келуінен келесі еншілес жасушалардың түзілуіне дейінгі тіршілігі жасушалық айналым деп аталады. Жасушалық айналым 2 кезеңге: бөлінуге даярлық – интерфаза және бөліну үдерісі – митоз (немесе өзге амалдарға) бөлінеді. Митоз – соматикалық жасушалардың бөлінуі. Митоз жасуша көбеюінің көбірек кездесетін әдісі. Осы әдіс генетикалық материалдың жас жасушаларға тең бөлінуін және жасуша ұрпақтарындағы хромосоманың ұқсастығын қамтамасыз етеді.

Митоздың биологиялық маңызы – хромосома санының екі еселенуі және олардың жас еншелес жасушаларға тең бөлінуі. Митоз процесінде бір жасуша жаңа екі жасушаға бөлінуге даярлана бастаған шақта, хромосомаларда таңқаларлық өзгерістер байқалады. Әр хромосома ұзын бойына екіге бөлінеді және екі бөліктің екеуі де теңбе-тең генетикалық материал алады яғни хромосома жиынтығы тең болады.

Митоз процесі 4 сатыдан өтеді: профаза, метафаза, анафаза және телофаза.

8‒Сұрақ. Митотикалық циклдегі митозды стимулдаушы фактор(МСФ) туралы түсінік және оның рөлі.

Постсинтетикалық кезеңде Циклин В‒ЦТК‒1 кешені жасушаны митозға «енгізіп», оның бір қалыпты жүруін басқарады. Сондықтан бұл кешенді–Митоз стимулдаушы фактов(МСФ, ағыл. MPF-mitosis-promoting factor) деп атайды.

Митоз стимулдаушы фактор(МСФ) белгілі бір ақуыздарды фосфорлап жасушаның митозға енуін стимулдайды. Бірақ,митоздың аяқталуы үшін оған қарама–қарсы құбылыстар қажет, яғни МСФ–концентрациясы азайып жойылуы қажет.

Метафазада митозстимулдаушы фактор арқылы фосфорланатын ақуыздар арасында оның «қас жауы» – анафазаны қалыптастырушы фактор(АҚФ) болады.

9‒Сұрақ. Митотикалық циклды реттейтін циклин және циклинтәуелді киназаладың рөлі.

Жасуша циклының кезендерінін рет ретімен алмасуында протеинкиназалар, яғни циклинтәуелді киназалар ЦТК шешуші рөл атқарады.

ЦТК–жасуша циклының фазаларында қызмет атқаратын белгілі бір ақуыз молекулаларын фосфорлап, оларды активтендіреді,н/е ингибиторлық әсер етеді.

ЦТК молекулалары 1 бөлшектен(субъединицадан) тұрады ж/е өз бетінше белсенді болмайды. Активтенуі арнайы ақуыз‒Циклинмен(Ц) ‒байланысып Ц‒ЦТК кешен пайда етуі арқылы жүзеге асады.

Белсенді күйінде аталған протеинкиназалар‒Циклині(Ц) активтендіруші, ал Циклин тәуелді киназасы‒катализдеуші қызметтер атқарады.

Циклиндердің 4 түрі бар: Ц‒А, Ц‒Б, Ц‒Д, Ц‒Е деп бейнеленеді.

Циклинтәуелді киназалар: араб цифрлармен бейнелейді.Цтк‒1 ЦТК‒2 ЦТК‒4 Цтк‒6

Рөлі: Жасуща циклының басталуы кешендерін анықтайды (Циклин Д ЦТК‒4 немесе Циклин Д Цтк‒6), пресентетикалық кезеннің басында қызмет етіп, тиесілі жасушаішілік құбылыстарды тудырады, жасушаның «Рестрикция нүктесінен» өтуіне мүмкіндік жасайды және т.б.

10‒Сұрақ. р53 нәруізінің реттеуші рөлі.

р53 ақуызы хромосома бұзылыстары жөндеу үшін, циклдың тоқтатылуында мағызды рөл атқарады. р53 ақуызы жасушада үнемі синтезделінеді, бірақ қалыпты жағдайларда ол тез ыдырайды, сондықтан жасушада оның концентрациясы өте аз, төменгі деңгейде болады.

Егер жасушада р53 ақуызының іске қосылуы төмендегідей болады:

Оның молекуласының ыдырау жылдамдығының азаюы арқылы
Оның белсендігілігінің көтерілуі арқылы

р53 ақуызының белсенділігіне оның спецификалық ингибиторы‒Mdm 2 ақуызы әсер етеді. Бұл ингибитордың байланысуы р53 ақуызының тиесілі доменінің фосфорлануына байланысты болады, яғни ДНҚ қосарланған үзілістерінде ДНҚ протеинкиназа р53 ақуызының тиесілі локусын(доменін) фосфорлап Mdm 2 ақуыздың ингибиторлық әсерінен босатады.

р53 ақуызы активтенген күйінде р21 ақуызын активтендіреді. Егер хромосома бұзылыстары өте үлкен болса және оның жөнделуі ұзақ уақытқа созылса, онда ұзақ уақыт белсенді күйінде болатын р53 ақуызы, транскрипциялық фактор ретінде, апоптозды іске қосатын басқа да гендердің белсенділігін стимулдайды.

11‒Сұрақ. Жасушалық циклдің реттелуіндегі бақылау объектілерімен нүктелерінің рөлі.

Жасуша‒жасуша циклі барысында бұрыннан қалыптасқан бағыт бойынша, қалай болса солаай, ешбір тексерусіз, беталды, бір сатыдан екіншісіне өтіп отырмайды. Циклдың әрбір сатысында жасуша өз жағдайларын өздігінен үнемі бақылап отырады, яғни әрбір кезеннің(G1,S,G2,M), бір бірден барлығы 4 бақылау нүктесі болады.

Бақылаудың негізгі объекттері‒жасушаның тұқым қуалаушылық материалым‒хромосомалар. Бақылау қорытындысы негізінде, жасуша әрі қарай мүмкін болған 3 нұсқаның біреуін тандайды:

Цилкдың үзіліссіз келесі кезеңге өтуі;
Анықталған үлкенді‒кішілі бұзылыстарды жөндеу үшін осы сатыны азды‒көпті уақыт сақтап тұру;
Егер де анықталған бұзылыстарды жөндеу мүмкін болса, апоптоз тетіктерін іске қосу.

ДНҚ репликациясы кезінде түрліше қателіктер орын алуы мүмкін(нуклеотидтердің қате байланысуы, «нүктелі» бұзылыстар) олардың бәрі репарация жүйесі арқылы «танылып» жөнделеді.

12‒Сұрақ. «Сыртқы факторлардың әсерінен болатын апоптоз» туралы жалпы түсінік.

Апоптоз – грекше «жапырақтың түсуі» деген мағынаны білдіреді. Соңғы 15-20 жыл көлемінде ғана, жасушалардың өлуі жалғыз дегенеративтік құбылыстар, табиғи жолдар арқылы болып қоймай, сол сияқты жасушаның өзін өзі өлтіретіндігі белгілі болды. Апоптоздың тетіктерінің қосылу жағдайлары өте көп, дегенмен оларды 2 топқа топтастыруға болады:

Жасушаішілік факторлар
Сыртқы факторлар

Сыртқы факторлардан болатын апоптоз– жасушаның арнайы рецепторлары арқылы берілетін «жағымсыз» сыртқы сигнализациядан болатын апоптоз.

Бұл жағдайда, жасуша қалыпты тіршілік етіге әбден қабілетті, бірақ біртұтас ағза тұрғысынан қарастырғанда, оның қажеті жоқ, зиянды болады.

Сондықтан да «өлуге» үкім ретінде «қара таңба» – сигнал жіберіледі және ол міндетті түрде жүзеге асырылады.

Апоптозды іске қосатын «жағымсыз» сигналдарды 2 топқа бөліге болады:

«Жағысыз» негативтік сигналдар әрекеттері;
Позитивтік сигналдардың әрекеттерінің тоқталуы.
«Ішкі факторлардың әсерінен болатын апоптоз» туралы жалпы түсінік

Жасушаішілік факторлар
Сыртқы факторлар

Жасушаішілік факторлар салдарынана болатын апоптоз: Бұл жағдайларда апоптоздың басталуына себеп болып жасушаның өзінің «қанағаттанарлықсыз» күйі саналады.

а) Ең алдымен репарацияланбайтын не нашар репарацияланатын хромосоманың өте күрделі бұзылыстары-ДНҚ-ның көптеген үзілістері оның конформациясының бұзылуы, тізбектер арасындағы тігілулер, хромосомалардың дұрыс ажыраспауы

б) Бұдан басқа, жасушаішілік мембраналардың бұзылыстары: Бұл бұзылыстар әртүрлі сыртқы факторлардың-иондаушы сәулелер, температураның өзгеруі, химиялық қосылыстар әсерлерінен пайда болады. Қауіпті заттарға әртүрлі стресс жағдайларында жасушада эндогендік жолмен түзілетін көптеген қосылыстар – азот оксиді, супероксидтік радикал, нитрозоқосылыстар т.б. да жатады

в) Бөлінуші жасушаларда апоптоз себебі болып-жасушаның бөліну үдерісінің өзі де саналады, себебі хромосома бұзылыстарының көпшілігі осы үдеріс кезінде пайда болады.

Жасушаның «қанағаттарлықсыз» күйіндегі апоптоз, р-53 ақуызының қатынасуымен жүзеге асады. р-53 ақуызы транскрипциялық фактор, ол апоптоз үдерісіне қатынасатын гендерді активтендіреді.

3 реттеуші факторлар (ақуыз Mdm2, ARF және 14-3-3в) әсіресе біріншісі, р-53 ақуызының ыдырауына және белсенділігіне әсер етіп, қалыпты жағдайда оның концентрациясының және белсенділігінің төмен болуы болуын қадағалайды.

ДНҚ молекуласының бұзылыстары пайда болған кезде р-53 ақуызына 3 протеинкиназалар арқылы сигналдар беріліеді.

ДНҚ-протеинкиназа
Протеинкиназа-АТМ
Казеинкиназа

Апоптоздың қарулары

Апоптоздың ең маңызды «қаруларының» бірі болып ерекше цитоплазмалық протеазалар- каспазалар саналады. Каспазалар – сериндік не цистеиндік протеазаларға жатады, себебі олардың белсенді орталықтарында тиесілі аминқышқылдар көптеп кездеседі. Каспазаларға 10 фермент кіреді, олар белгілі бір бірізділікпен бірін бірі активтендіріп тармақталған каскад пайда етеді.

Апоптоз кезінде ядролық эндонуклеазалар «жұмыс істейді», олар өте «нәзік» әрекет етеді, яғни олар да ДНҚ молекуласын бұзады, бірақ жеке жеке нуклеотидтерге дейін ыдыратпай, үлкенді кішілі фрагменттерге бөлшектейді.

Ядрода тағы, репарациялық эндо және экзонуклеазалар кездеседі. Эндонуклеазаларға ДНҚ-ң ортаңғы нулеотидтераралық байланыстарын үзсе, Экзонуклеазалар шеткі 5¹не 3¹ұштарындағы нуклетидтераралық байланыстырады үзеді.

15‒Сұрақ. Сыртқы факторлардың әсерінен болатын апоптоздың қызмет етуі мен қосымша механизмі.

Жасушаішілік факторлар
Сыртқы факторлар

Сондықтан да «өлуге» үкім ретінде «қара таңба» – сигнал жіберіледі және ол міндетті түрде жүзеге асырылады.

Апоптоздың осындай түрлері онтогенездің белгілі бір сатысымен байланысты болады, мысалы: эмбрионның қол аяқтары пайда болған кезде миллиондаған жаңа жасушалар түзіліп қана қоймай, миллиондаған бұрынғы жасушалардың өлуі және т.б.

Бұл апоптозға тағы мысал ретінде иммундық жүйенің қалыптасуын және қызмет етуін қарастыруға болады:

Антигеннің ұзақ уақыт болмауы салдарынан антигенмен стимулданған лимфоциттердің өлуі
Гликокортикоидтердің өте көп болуы әсерінен лимфоциттердің өлуі.

Апоптозды іске қосатын «жағымсыз» сигналдарды 2 топқа бөліге болады:

«Жағысыз» негативтік сигналдар әрекеттері;
Позитивтік сигналдардың әрекеттерінің тоқталуы.

«Ішкі факторлардың әсерінен болатын апоптоз» қызмет ету мен қосымша механизмі

Жасушаішілік факторлар
Сыртқы факторлар

ДНҚ-протеинкиназа–иондаушы сәулелермен сәлеленгеннен кейін пайда болған ДНҚ–ның қосарланған үзілістерін «сезеді».
Протеинкиназа-АТМ– р-53 ақуызының белгілі бір локусын фосфорлап, оны активтендіреді және т.б.
Казеинкиназа– ультракүлгін сәулелері арқылы пайда болған ДНҚ бұзылыстарына жауап ретінде р-53 фосфорлап активтендіреді.

Жасушалық цикл және апоптоз

Жасуша циклы (митздық цикл) – жасушаның пайда болуы, өсуі атқаратын қызметтеріне икемделуі және әрі қарай бөлінуі кезеңдерінде байқалатын құбылыстар мен үдерістер жиынтығы болып табылады.

Жасуша циклы 4 кезеңнен тұрады:

G₁– пресинтетикалық кезең – жаңадан пайда болған жасушалардың өсуі, ДНҚ молекуласының синтезделуіне дайындалу кезеңі. Ұзақтығы: 9-12 сағат

G₀ кезең – белгілі бір себептермен бөлінуін тоқтатқан, митоздық циклдан шыққан, жасушалар.

S-синтетикалық кезең-ядрода ДНҚ молекуласы синтезделінеді, цитоплазмада органеллалар, оның ішінде центриолялар, көбейеді. Ұзақтығы: 10 сағат

G₂-постсинтетикалық кезең – жасуша бөлінуге дайындалад, оның ішінде бөліну жіпшесін қалыптастыратын тубулин синтезделінеді. Ұзақтығы: 4,5-5,0 сағат

М-митоз – жасушаның бөліну кезеңі, ол 4 фазадан – профаза, метафаза, анафаза, телофазадан тұрады. Ұзақтығы: 30-40 мин.

Профаза – жасуша ядросоның хроматин жіпшесі ширатылып, тығыздалып жуандап, микроскоп арқылы көруге болатындай, жіпше тәрізді құрылымдарға – митоздық хромасомаларға, конденсацияланады.

Метафаза – митоздық хромасомалардың конднесациялануы ең жоғарғы шегіне жетеді және олар бөлінуші жасушаның экваторлық жазықтығына шоғырланады.

Анафаза – хроматидалар конденсацияланған күйде болып, бір-бірінен байланысын толық үзіп, бөлінуші жасушаның қарама қарсы полюстеріне қарай таратыла бастайды.

Телофаза – жасуша полюстеріне қарай жылжып қозғалушы хромосома жиынтығы «өздерінің» диплосомасына жақындап барып тоқтайды.

Апоптоздың тетіктерінің қосылу жағдайлары өте көп, дегенмен оларды 2 топқа топтастыруға болады:

Жасушаішілік факторлар
Сыртқы факторлар

Онкогенездің генетикалық табиғаты

Онкогенез – ісіктің пайда болу үдерісі. Ол көпшілік жағдайда адамдардың ең зілді ауруларының бірі-ісік (рак) ауруының дамуына алып келеді. Статистикалық деректер бойынша әлемде жыл сайын 6 млн-ға жуық рак ауруы тіркеледі. Олардың тең жартысы дүние салады.

«Рак» (ісік) – әртүрлі онкологиялық аурулардың басын біріктіретін құрама анықтама болып табылады. Бірақ, олардың бәріне ортақ белгі – жасушалардың бақылаусыз, шексіз өсуі. Егер ісік өсуі үдерісінде оның жасушалары көршілес ұлпалар мен мүшелерге жайылып, дененің алшақ орналасқан мүшелеріне таралып (метастазданып), сол жерде жаңа ісіктердің дамуына бастама болатын болса, онда мұндай ісіктерді қатерлі ісіктер, ал басқа ұлпаларымен мүшелерге жайылып таралмайтын (метастазданбайтын) болса қатерлі емес ісіктер деп тайды. Ісіктердің түрлері өте көп: эпителий ұлпасының ісіктері: карциномалар, дәнекер ұлпасының ісіктері: саркомалар, лимфа ұлпаларының ісіктерін: лимфомалар. т.б. деп атайды.

Қатерлі емес ісікте – полип пайда ететін клон жасушалары ісініп жасушалар қабатынан сыртқа шығып тұрады, бірақ эпителий астындағы дәнекер ұлпаға енбейді.

Қатерлі ісік (рак) – клондары базальдық мембрананың астындағы дәнекер ұлпаға енеді.

Адамның, шамамен 30 мыңдай гендердің ішінен тек 120-150-і ғана және кейбір вирустар гендер, онкогенезге қатынасады. Онкогенезге қатынасы бар гендерді бірнеше топқа бөледі:

Мутаторлық гендер – олардың белсенділігі төмендеген кезде жасушада мутациялардың жинақталу қарқыны күрт өседі.

Вирустар гендері – кейбір вирустардың ісік пайда ететіндігі дәлелденген және олардың бәріне ортақ міндетті ерекшелік, ол вирус геномының жасушаның бір хромасомасына жалғануы болып табылады. Оған жататын түрелер:

Ретровирустар – бұлардың геномында РНҚ-ның (+) тізбегі болады. Олардың қызмет етуі үшін ол (РНҚ) міндетті түрде қожайын хромасомасымен қосылуы қажет.

Онкогенезге жауап беретін гендердің түрлері. Мутаторлық гендер.

Қатерлі ісік (рак) – клондары базальдық мембрананың астындағы дәнекер ұлпаға енеді.

Мутаторлық гендер – олардың белсенділігі төмендеген кезде жасушада мутациялардың жинақталу қарқыны күрт өседі. Бұл типке ДНҚ күйін бақылау жүйесінің гендері және оның бұзылыстарын репарациялайтын гендер жатады.

Онкогенезге жауап беретін гендердің түрлері. Ішкі супрессорлар

Қатерлі ісік (рак) – клондары базальдық мембрананың астындағы дәнекер ұлпаға енеді.

Ісік супрессорлары гендерінің саны шамамен 20-олар: ДНҚ репарациясына, жасуша циклына, апоптоз және жасуша жәктелуіне қатынасатын ақуыздар гендері. Супрессор гендері, қалыпты жағдайда, жасуша бөлінуін бастырылмайды. Олардың көпшілігі аутосомды – доминантты күйінде болады. Демек, жасушасының қалыпты бөлінуі үшін супрессор генінің қалыпты бір аллелінің өзі жеткілікті. Супрессор гендерінің ішінен жақсы зерттелгені – ретинобластома гені. Ретинобластома – көздің торлы қабатының жасушаларынан басталатын көз ісігі ауруы. Бұл ауру балаларда жиі кездеседі, оның жиілігі шамамен 40% тең. 60% жағдайларда ретинобластома кездейсоқ, тұқым қуаламайтын, күйде кездеседі. Ретинобластоманың кездейсоқ тұқым қуаламайтын формасы, бір көздің зақымдануы және жекелеген ісіктердің пайда болуымен сипатталады.

Онтогенез жауап беретін гендердің түрлері. Протоонкогендер.

Қатерлі ісік (рак) – клондары базальдық мембрананың астындағы дәнекер ұлпаға енеді.

Протоонкогендер – жасушаның қалыпты гендері. Олар жасуша тіршілігінде маңызды қызметтер атқарады, бірақ қызметтерінің өзгеруі не бақылаусыз, беталды, экспрессиялануы нәтижесінде қауіпті онкогендерге айналады. Олардың онкогенге айналуы 2 жол арқылы жүзеге асады: 1)Амплификация; 2)Транслокациялар; арқылы. Протонкогендердің активтенуі жасушаның стресс жағдайларында, қорғаныстық реакция ретінде, протоонкогендер амплификациясы арқылы да жүзеге асуы мүмкін.

Онкогенезге жауып беретін гендердің түрлері. Вирустық онкогендер.

Қатерлі ісік (рак) – клондары базальдық мембрананың астындағы дәнекер ұлпаға енеді.

Адамның, шамамен 30 мыңдай гендердің ішінен тек 120-150-і ғана және кейбір вирустар гендер, онкогенезге қатынасады. Онкогенезге қатынасы бар гендерді бірнеше топқа бөледі

Вирустық онкогенездің мысалдары. Папова-вирусы.

Қатерлі ісік (рак) – клондары базальдық мембрананың астындағы дәнекер ұлпаға енеді.

Папова-вирусы – бұлардың геномы сақиналанған қостізбекті ДНҚболып табылады және ол зақымдалған жасуша хромасомасымен қосылмай-ақ, өзбетінше дербес қызмет ете алады. (t және Т-гендері жатады). Олар қлыпты жағдайларда вирус ДНҚ-сының репликациясын іске қосады, ал қожайын хромосомасымен қосылғаннан кейін, олардың өнімдері жасуша ДНҚ-сының бақылаусыз репликациялануын стимулдау қабілетіне ие болады.

Ретровирустар – бұлардың геномында РНҚ-ның (+) тізбегі болады. Олардың қызмет етуі үшін ол (РНҚ) міндетті түрде қожайын хромасомасымен қосылуы қажет. Бұл кезде төмендегідей құбылыстар бірізділігі орын алады:

А) Кері транскрипция – РНҚ-ның (+) тізбегін матрица ретінде пайдаланып ДНҚ-ның (-) тізбегінің синтезделуі;

В) Пайда болған РНҚ-ДНҚ буданынан вирус РНҚ-сының ыдырап жойылуы;

С) ДНҚ-ның (-) тізбегінен (+) тізбегінің синтезделуі және сақиналы қостізбекті ДНҚ пайда болып, жасуша ядросына енуі;

Д) осы ДНҚ-ның жасуша хромосомаларының біреуіне жалғануы;

Вирустық онкогенездің мысалдары. Ретровирустары.

Қатерлі ісік (рак) – клондары базальдық мембрананың астындағы дәнекер ұлпаға енеді.

А) Кері транскрипция – РНҚ-ның (+) тізбегін матрица ретінде пайдаланып ДНҚ-ның (-) тізбегінің синтезделуі;

В) Пайда болған РНҚ-ДНҚ буданынан вирус РНҚ-сының ыдырап жойылуы;

Д) осы ДНҚ-ның жасуша хромосомаларының біреуіне жалғануы;

Жасушалық цикл және канцерогенез.

Жасуша циклы 4 кезеңнен тұрады:

G₀ кезең – белгілі бір себептермен бөлінуін тоқтатқан, митоздық циклдан шыққан, жасушалар.

Канцерогенез дегеніміз — рак (ісік) ауруының пайда болу процесі. Көптеген мутагендік факторлар канцерогендік те әсер етеді. Рак (ісік) ауруы XX ғасырдағы адамдардың ең қауіпті ауруларының бірі.

Рак (ісік) ауруының жасушаларының кәдімгі дене жасушаларынан 2 ерекшеліктері болады: 1) кәдімгі дене жасушалары санаулы рет қана бөлініп, содан кейін бөлінуін тоқтатып өліп қалатын болса, рак (ісік) жасушалары шексіз бөлініп өсуге қабілетті. Сондықтан да олар ағзаға механикалық зиян келтіріп, өсіп көбейе береді де ақырында оның өлуіне алып келеді; 2) рак жасушалары жайылып метастаз береді, яғни оның кейбір жасушалары лимфа не қантамырлар арқылы басқа мүшелерге, ұлпаларға таралып, сол жерлерде жаңа ісіктер пайда болады.

Канцерогенезге жатады: фаст фуд, майонез, кола, ГМО, тағамдық бояулары бар тамақтардар сусындардан және т.б.

Глоссарий

Жасуша циклы– жасушаның пайда болуы, өсуі, атқаратын қызметтеріне икемделуі және әрі қарай бөлінуі кезеңдерінде байқалатын құбылыстар мен үдерістер жиынтығы.

Пролиферация (лат. ‘ proles – ұрпақ, fero – әкелу) – қабынуға қатысатын әсіресе макрофагтар мен лимфоциттердің, жергілікті тін жасушаларының өсіп-өнуі.

түйісу(контакт) арқылы тежелу‒жасуша басқа жасушалармен байланысып түйісуі нәтижесінде, жасушаның өзінің бөлінуін тоқтатуы.

Промитотикақыл кешен(ТФПК, ПМКТФ)‒ кез келген жасуша циклының басында ерте жауап қайтаратын гендерге сай транскрипциялық фактор. Бұл кешеннің құрамына β‒катенин және Tcf 4 ақуыздары кіреді.

Жасуша циклы(митоздық цилк) ‒жасушаның пайда болуы, өсуі, атқаратын қызметтеріне икемделуі және әрі қарай бөлінуі кезеңдерінде байқалатын құбылыстар мен үдерістер жиынтығы.

G1 ‒ Пресинтетикалық кезең жаңадан пайда болған жасушалардың өсуі, ДНҚ молекуласының синтезделуіне(репликация) дайындалу кезеңі.\\\

кезең жасушалары – белгілі бір себептермен бөлінуін тоқтатқан, митоздық циклдан шыққан, жасушалар.

G2 (Постсинтетикалық кезең)- жасуша бөлінуге дайындалады, яғни митоздың қалыпты жүруі үшін қажет барлық ақуыздар, оның ішінде бөліну жіпшесін қалыптастыратын тубулин синтезделеді.

S(Синтетикалық кезең)‒ Ядрода ДНҚ молекуласы синтезделінеді(екі еселенеді), цитоплазмада органеллалар, оның ішінде центриолялар, көбейеді.

Митоз(М)– жасушаның бөліну кезеңі, ол 4 фазадан тұрады– профаза, метафаза, анафаза,телофаза.

Жалпы ұзақтығы–30–40мин.

Профаза‒жасуша ядросында хроматин жіпшесі ширатылып, тығыздалып, жуандап, микроскоп арқылы көруге болатындай, жіпше тәрізді құрылымдарға митоздық хромосомаларға, конденсацияланады. Бұл кезде әрбір митоздық хромосома бір–біріне жабысқан екі хроматидтен тұрады. Олар когезин деп аталатын ақуыз арқылы байланысқан.

Метафаза‒Митоздық хромосомалардың конденсациялануы ең жоғары шегіне жетеді, және олар бөлінуші жасушаның экваторлық жазықтығына(ортасына) шоғырланады. Метафаза аяғында 3–түрлі микротүтікшелер болады: а) кинетохорлық б) полярлық в) астралдық.

Анафаза– хроматидалар конденсацияланған күйде болып, бір–бірінен байланысын толық үзіп, бөлінуші жасушаның қарама–қарсы полюстеріне қарай тартыла бастайды. Бұл кезде олар центромералық учаскелерімен тиесілі полюске, ал теломерлік учаскелерімен жасуша экваторына қарай бағытталған болады.

Телофаза– жасуша полюстеріне қарай жылжып қозғалушы хромосома жиынтығы «өздерінің» диплосомасына жақындап барып тоқтайды.

интерфаза–бөлінуге даярлық; өсу фазасы жасушалық айналымның шамамен 80%-ын алады. Жасушалық айналымның бір бөлімі.

Митоз стимулдаушы фактов(МСФ, ағыл. MPF-mitosis-promoting factor)Постсинтетикалық кезеңде Циклин В‒ЦТК‒1 кешені жасушаны митозға «енгізіп», оның бір қалыпты жүруі.

ЦТК–жасуша циклының фазаларында қызмет атқаратын белгілі бір ақуыз молекулаларын фосфорлап, оларды активтендіреді,н/е ингибиторлық әсер етеді.

Когезин– әрбір митоздық хромосома бір–біріне жаюысқан екі хроматиданы байланыстыран ақуыз.

Кинетохорлық– центромера айналасындағы ерекеше ақуыз кешені–кинетохорлардан басталатын және хроматидаларды байланыстыратын микротүтікшелер.

Полярлық– бір диплоссомадан басталып, бөліну жіпшесінің ортасына қарай бағытталған және қарама–қарсы полюс ми–кротүтікшелері.

Астралдық–диплосоммалардан жасуша беттеріне бағытталған микротүтукшіліері.

Интегриндер– әркелкі екі субъединицадан тұратын адгезивтік ақуыз.

Апоптоз – грекше «жапырақтың түсуі» деген мағынаны білдіреді. Жасушаның өзін-өзі өлтіретіндігі апоптоз деп аталады.

Некроз – бұзылыстары өте күшті, өте ауқымды болатын болса, оның өлуі басқарусыз болады.

ДНҚ протеинкиназа – иондаушы сәлелермен сәулеленгеннен кеін пайда болған ДНҚ-ның қосарланған үзілістерін «сезеді»

Казеинкиназа – ультракүлгін сәулелері арқылы пайда болған ДНҚ- бұзылыстарына жауап ретінде р-53 ақуызын фосфарлап активтендіреді.

G₁– пресинтетикалық кезең – жаңадан пайда болған жасушалардың өсуі, ДНҚ молекуласының синтезделуіне дайындалу кезеңі

G₀ кезең – белгілі бір себептермен бөлінуін тоқтатқан, митоздық циклдан шыққан, жасушалар.

S-синтетикалық кезең-ядрода ДНҚ молекуласы синтезделінеді, цитоплазмада органеллалар, оның ішінде центриолялар, көбейеді

G₂-постсинтетикалық кезең – жасуша бөлінуге дайындалад, оның ішінде бөліну жіпшесін қалыптастыратын тубулин синтезделінеді

М-митоз – жасушаның бөліну кезеңі

Қатерлі ісік (рак) – клондары базальдық мембрананың астындағы дәнекер ұлпаға енеді.

Онкогенез – ісіктің пайда болу үдерісі.

Ретинобластома – көздің торлы қабатының жасушаларынан басталатын көз ісігі ауруы.