कर्कटजीन और अर्बुद-दमनकारी क्या है? — जीवविज्ञान

परिभाषा 11.2 विश्वविद्यालय जीवविज्ञान — वर्ष 3 · अध्याय 11 — कर्कट जीवविज्ञान

कोई आद्य-कर्कट जीन ऐसा सामान्य जीन है जो प्रचुरोद्भवन या उत्तरजीविता को बढ़ावा देता है — कोई वृद्धि कारक, उसका ग्राही, कोई संकेतन प्रोटीन, कोई अनुलेखन-कारक, कोई चक्रिन — और कोई कर्कटजीन उसका ऐसा उत्परिवर्ती रूप है जो अपने सामान्य संकेत के बिना सक्रिय रहता है: कोई बिंदु उत्परिवर्तन जो लघु GTPase Ras को उसकी GTP अवस्था में बंद कर दे (हर चौथे कर्कट में ग्लाइसीन 12), ग्राही HER2 या अनुलेखन-कारक Myc के जीन का प्रवर्धन, कोई स्थानांतरण जो चिरकारी मज्जाजनी श्वेतरक्तता में BCR को काइनेज़ ABL से संलयित कर दे या बर्किट लसीकार्बुद में MYC को किसी प्रतिरक्षी संवर्धक के बगल में रख दे। एक ही उत्परिवर्ती युग्मविकल्पी पर्याप्त है: कर्कटजीन प्रभावी ढंग से काम करते हैं। कोई अर्बुद-दमनकारी जीन प्रचुरोद्भवन रोकता है या मृत्यु अथवा मरम्मत थोपता है — निर्बंधन बिंदु पर Rb और p16, p53, वह रक्षक जो किसी क्षतिग्रस्त कोशिका को रोक देता या मार देता है, बृहदांत्र के Wnt पथ में APC, PTEN, BRCA1 और BRCA2, असंगति-मरम्मत जीन — और योगदान देने के लिए उसे दोनों युग्मविकल्पी खोने पड़ते हैं: दो आघात, जिनमें से पहला कुलगत कर्कट संलक्षणों में प्रायः वंशागत होता है और दूसरा कायिक। p53 हर दूसरे मानव कर्कट में उत्परिवर्तित है और शेष में से अधिकांश में उसका पथ निष्क्रिय।

लघुगणकीय अक्षों पर आयु के सामने घटना-दर। जिस कर्कट को k दर-सीमित घटनाएँ चाहिए वह tk-1 की तरह चढ़ता है: वयस्क कार्सिनोमाओं की तीखी रेखा, और नुडसन की दोनों स्थितियाँ — कोई दो-आघात अर्बुद रैखिक रूप से चढ़ता, और वही अर्बुद किसी एक वंशागत आघात के वाहक में, जन्म से अचर दर पर। — लघुगणकीय अक्षों पर आयु के सामने घटना-दर। जिस कर्कट को $k$ दर-सीमित घटनाएँ चाहिए वह $t^{k-1}$ की तरह चढ़ता है: वयस्क कार्सिनोमाओं की तीखी रेखा, और नुडसन की दोनों स्थितियाँ — कोई दो-आघात अर्बुद रैखिक रूप से चढ़ता, और वही अर्बुद किसी एक वंशागत आघात के वाहक में, जन्म से अचर दर पर।

वृद्धि-कारक पथ और कर्कट उन पर कहाँ चोट करते हैं। हरे डिब्बे निर्गत हैं, नीले वे संकेतन-चरण जिन्हें कर्कटजनक उत्परिवर्तन चालू बंद कर देते हैं, लाल वे दमनकारी जिन्हें अर्बुद खो देते हैं (पट्टियाँ निरोध चिह्नित करती हैं)। कोई अर्बुद प्रायः इस आरेख में एक सक्रियकारी और एक-दो निष्क्रियकारी घाव ढोता है।

उदाहरण

उदाहरण 11.4 (घातांक पढ़ना)

वयस्कों में अधिकांश कार्सिनोमाओं की घटना-दर आयु की लगभग पाँचवीं से छठी घात से चढ़ती है — तीस पर प्रति वर्ष लगभग $100\,000$ में $1$ से अस्सी पर $1$ प्रति $300$ तक, यानी $300$ का गुणक आयु के $2.7$ गुने पर, और $2.7^{5.7} \approx 300$ — जो छह या सात दर-सीमित घटनाएँ सुझाता है। यह आकलन मोटा है: हर आघात के बाद किसी क्लोन का फैलाव अगले आघात के जोखिम वाली कोशिकाओं की संख्या बढ़ा देता है, इसलिए बीच में क्लोनी वृद्धि के साथ कम घटनाएँ भी वही ढाल दे देती हैं, और अनुक्रमित अर्बुदों में मिले चालक उत्परिवर्तनों की संख्या दो से आठ है। नुडसन का दृष्टिपटलार्बुद प्रमेय के दूसरे कथन पर ठीक बैठता है: छिटपुट रोग, जिसे दो आघात चाहिए, की घटना-दर आयु के साथ चढ़ती है (उन थोड़े वर्षों तक जब दृष्टिपटलकोरक होते हैं); कुलगत रोग, जिसे एक चाहिए, जन्म से लगभग अचर दर पर रहता है और जल्दी तथा बार-बार चोट करता है।

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