原癌基因存在的生物学意义
原癌基因和抑癌基因
参考《细胞生物学》等资料，说明如下：
1、正常细胞中本来就存在原癌基因和抑癌基因，二者均正常表达。
原癌基因的产物在正常细胞中调节细胞周期，控制细胞的生长和分裂进程。
抑癌基因的产物是阻止细胞不正常的增殖。
2、细胞癌变是因为原癌基因和抑癌基因发生突变的结果，其中抑癌基因的突变是隐性的，原癌基因的突变是显性的。
3、癌细胞的发生不是单一基因突变的结果，而是每个细胞至少需要5-6个基因积累突变的结果（从概率上来讲，两种基因都有突变的可能性大），这个积累需要一定的时间，所以癌症患者一般是中老年人，癌症是一种老年病。
4、但是如果长期接触致癌因子，癌症患者也可能出现低龄化，比如30多岁癌症患者已经出现。
5、如果是生殖细胞中原癌基因或抑癌基因发生突变，就会使体内所有的休细胞的相应基因都发生变异；在这种情况下，癌变发生所需要的基因突变数的积累时间就会减少，携带这种基因突变的家族成员更容易患癌症。
河南农业大学考研专业课《现代分子生物学》考试试卷(1161)
河南农业大学考研专业课《现代分子生物学》课程试卷（含答案）__________学年第___学期考试类型：（闭卷）考试考试时间：90 分钟年级专业_____________学号_____________ 姓名_____________1、分析题（5分，每题5分）1. 写出从组织中抽取RNA的关键步骤，并解释如何判断RNA质量。
答案：（1）从组织中提取RNA的步骤如下：①将组织在液氮中所磨碎，每50～100mg组织加入1ml TRIzol 裂解液溶解样品，充分吹打混匀。
②每1ml TRIzol加入2.0ml氯仿，剧烈震荡15s，室温放置5min。
③4℃，10000g离心15min，此时RNA主要集中在水相中。
④将水相转移至新的离心管中，加入等体积丙酮，室温放置10min。
⑤4℃，10000g离心10min，此时可在离心管仔细分析底部观察到白色沉淀，即为RNA。
⑥用75冷的乙醇洗涤沉淀，4℃，7500g以下，离心5min，弃上清。
⑦超净台中吹干，加入无RNase的水溶解。
（2）检测RNA质量的方法如下：①凝胶成像：取适量RNA溶液加入电泳缓冲液后，跑琼脂糖凝胶电泳，如果28S和18S条带明亮、清晰，并且28S的亮度在18S条带的两倍以上，则认为RNA的质量是好的。
②吸光度检测：使用紫外波谱光度计检测RNA样品在260nm、280nm处的吸光度，若两者的比值在1.8～2.0时，可认为RNA纯度良好，蛋白质等其他物质的污染可以接受。
解析：2、判断题（55分，每题5分）1. 衰减子在真核基因调控中起负调节作用。
（）答案：错误解析：真核基因无衰减子。
2. 一个基因的内含子能够作为另一个基因的外显子。
（）答案：正确解析：内含子是指断裂基因的非编码序列，可被转录，但在mRNA加工过程中被剪切压碎，故成熟mRNA上用无内含子编码序列。
外显子是真核抗原生物基因的一部分。
它在片断后会被保存下来，并可在蛋白质生物合成关键步骤中被表达为蛋白质。
癌基因抑癌基因
4q21
FGF－6 人胃癌基因-2
hst-2
198
12q13
FGF－7 角化细胞生长因子 KGF
194
未定
二、膜受体类
目前对细胞转化和肿瘤发生有关的生长 因子受体的了解还只是一个开端，这些受体 除了具备一般激素受体的特征外，还具有本 身的一些特点。
①大多数为与细胞质膜相连的糖蛋白。② 大 多数为单体，如IGFⅡ、EGF、NGF、PDGF、 TGFα的受体，少数为寡聚体，如IGFⅠ受体。 ③基本上都具有膜外结合部分，跨膜区、酪 氨酸激酶活性区和自身磷酸化部分等几个功 能区。
致癌剂 突变类型 突变率
NMU
G35→A
61/61
DMBA DMBA 无
A182 A183→N A182→T C181→A A182→T
5/5 33/37 6/11 3/11
A182→G
2/11
HD-AAF C181→A
7/7
VC
A182→T
6/7
ras基因在致癌剂诱发肿瘤中的突变频率
种属 大鼠
小鼠
通过纯合缺失或失活而引起恶性转化的基因，被 称之抑癌基因（tumor suppressor gene）、抗癌基
因 （ antioncogene ） 或 肿 瘤 易 感 基 因 （ tumor susceptibility gene）等。
癌基因的调控属正信号，而抑癌基因属 负信号范围。确定一种抑癌基因在理论上需 符合三个基本条件： ①该恶性肿瘤的相应正常组织中该基因
原 癌 基 因 约 占 人 体 细 胞 基 因 的 0.1% ～ 1 ％ 。 目前已发现的癌基因有六大类百余种，其中 与人类肿瘤关系密切的原癌基因约30余种。
人类肿瘤中代表性癌基因
Rho的生物学功能及其在肿瘤发生中的病理学意义_百替生物
Rho的生物学功能及其在肿瘤发生中的病理学意义罗齐平综述（湖南中医药大学中西医结合学院湖南长沙410007）摘要:Rho家族成员及其各自的已知下游效应分子参与调节肿瘤细胞相关基因的表达及细胞增殖活性，调控细胞骨架组装、细胞迁徙运动等细胞生物力学机制，涉及肿瘤细胞的浸润和转移过程。
在多种实体瘤中，如胃癌、乳腺癌、卵巢癌、肝癌、直结肠癌等，都可检测到Rho家族成员Racl、RhoA、Cdc42中的一种或多种蛋白质的表达上调与活性升高。
该类蛋白成分为一种新的肿瘤标志物，可以应用于病变良恶性的判断，并有助于评估肿瘤转移能力及患者预后。
关键词: Rho；肿瘤细胞；肿瘤转移；生物力学机制Rho家族蛋白质是Ras超家族成员中小分子量G蛋白构成之一，是一组分子量为20 KD ~ 30 KD的鸟苷酸结合蛋白，具有GTP酶活性。
1985年，Rho作为Ras同源物(Rashomologue)首先被克隆出来，称Ras相关单体GTP酶[1]，主要有Rho（包括Rho A、B和C）、Rac（Rac 1、2和3）和cdc42（cdc42Hs，G25K）3个亚家族，在细胞信号传导中具有重要的功能。
一般认为，Ras 家族调控细胞分裂和增殖，而在细胞变形、运动和游走调控中，Rho 家族是起开关作用的最重要的分子[2]。
以往有关Rho家族的研究主要集中在白细胞运动游走方面，近年来研究发现，Rho 家族成员在多种肿瘤组织的表达增加[3]，提示其可能成为一种新的肿瘤标志物，可以应用于判断良恶性及判断肿瘤转移能力及估计预后，具有潜在的重要临床价值[4]。
1. Rho的调控因子和效应分子异常活化的RhoA能启动细胞的无限增殖、肿瘤细胞的浸润和转移特征。
最近研究已证实，RhoA在肿瘤发生发展过程中有重要作用，如其参与细胞恶性转化、浸润转移和血管发生[5]等效应有关。
它的这些作用，是通过一系列的调控因子和效应分子来实现的。
1.1 Rho的上游调控因子在细胞内，Rho蛋白家族通过与GTP结合的激活型和与GDP结合的失活型两者之间的转换，执行其分子开关功能。
细胞生物学习题答案
1真核细胞在表达与原核细胞相比复杂得多，能在转录前水平转录水平转录后水平翻译水平和翻译后水平等多层次上进行调控。
2，细胞连接可分为封闭连接锚定连接和通迅连接3，细胞外基质的基本成分主要有胶原蛋白弹性蛋白氨基聚糖蛋白聚粮层粘连蛋白纤粘蛋白等。
4，植物细胞壁的主要成分是纤维素半纤维素果胶质伸展蛋白和蛋白聚糖。
5，组成氨基聚糖的重复二糖是氨基已糖和糖醛酸。
6，通迅连接的主要方式有间隙连接胞间边丝和化学突触。
7，细胞表面形成的特化结构有膜骨架微绒毛鞭毛纤毛变形足。
8，胞饮泡的形成需要网格蛋白的一类蛋白质的辅助。
9，具有跨膜信号传递功能的受体可以分为离子通道偶联的受体G蛋白偶联的受体和与酶偶联的受体。
10，由G蛋白介导的信号通路主要包括主要包括：cAMP信号通路和磷脂酰肌醇信号通路。
11，催化性受体主要分为受体酪氨酸激酶受体丝氨酸/苏氨酸激酶受体酪氨酸磷酸脂酶受体鸟苷环化酶和酪氨酸激酶联系的受体。
12，N－连接的糖基化修饰指，蛋白质上的天冬酰胺残基与N－乙酰葡萄胺直接连接。
O－连接的糖基化修饰指，蛋白质上的丝氨酸或苏氨酸与N－乙酰半乳糖胺直接连接。
13，内质网葡萄糖－6－磷酸酶。
高尔基体胞嘧啶单核苷酸酶溶酶体酸性磷酸酶过氧化物酶体过氧化氢酶。
14，电镜下可用于识别过氧化物酶体的主要牲是尿酸氧化酶常形成晶格状结构。
15，广义上的核骨架包括核基质核纤层染色体骨架。
16，中间纤维按组织来源和免疫原性可分为角蛋白纤维波形蛋白纤维结蛋白纤维神经无纤维和神经胶质纤维。
17，有丝分裂可以分为间期前期前中期（核膜破裂）中期（姐妹染色体排列到赤道板上）后期（向两极运动）末期（到达两极）。
18，纺锤体微管根据戎特性可分为星体微管动粒微管和极性微管。
19，CDK1（MPF）主要调控细胞周期中G2向M期的转换。
20，细胞内具有分子马达的蛋白质有肌球蛋白动力蛋白驱动蛋白ATP合成酶。
21，细胞内能进行自我装配的细胞内结构有核糖体中心体基体核小体微丝微管等。
基因多态性及其生物学作用和医学意义
基因多态性及其生物学作用和医学意义一、基因多态性：多态性（polymorphism）是指处于随机婚配的群体中，同一基因位点可存在2种以上的基因型。
在人群中，个体间基因的核苷酸序列存在着差异性称为基因（DNA）的多态性(gene polymorphism)。
这种多态性可以分为两类，即DNA位点多态性(site polymorphism)和长度多态性(longth polymorphism)。
1.位点多态性：是由于等位基因之间在特定的位点上DNA序列存在差异，也就是基因组中散在的碱基的不同，包括点突变（转换和颠换），单个碱基的置换、缺失和插入。
突变是基因多态性的一种特殊形式，单个碱基的置换又称为单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNP), SNP通常是一种二等位基因（biallelic）或二态的变异。
据估计，单碱基变异的频率在1/1000-2/1000。
SNP在基因组中数量巨大，分布频密，检测易于自动化和批量化，被认为是新一代的遗传标记。
2. 长度多态性：一类为可变数目***重复序列（variable number of tandem repeats, VNTRS），它是由于相同的重复顺序重复次数不同所致，它决定了小卫星DNA（minisatellite）长度的多态性。
小卫星是由15-65 bp的基本单位***而成，总长通常不超过20bp，重复次数在人群中是高度变异的。
另一类长度多态性是由于基因的某一片段的缺失或插入所致，如微卫星DNA（microsatellite），它们是由重复序列***构成，基本序列只有1-8bp,如(TA)n及(CGG)n 等，通常重复10-60次。
长度多态性是按照孟德尔方式遗传的，它们在基因定位、DNA指纹分析，遗传病的分析和诊断中广泛地应用。
造成基因多态性的原因：1复等位基因（multiple allele）位于一对同源染色体上对应位置的一对基因称为等位基因（allele）。
癌基因和抑癌基因
一、肿瘤细胞恶性增殖特性
（一）肿瘤细胞失去了生长调节的反馈抑制 正常细胞受损 ,一旦恢复原状，细胞就会停止增殖， 但是肿瘤细胞不受这一反馈机制抑制。 （二）肿瘤细胞失去了细胞分裂的接触抑制。 正常细胞体外培养，相邻细胞相接触，长在一起，细 胞就会停止增殖，而肿瘤细胞生长满培养皿后，细胞可 以重叠起生长。
2 、非受体型酪氨酸蛋白激酶 研究的较早的是 src，其产物为 P60-src 与 P60csrc 比较， P60v-src① 分布广泛②作用底物更多使许多蛋白质磷酸化导致： ① 代谢加快↑如糖酵解↑产物↑ ② Tyr磷酸化水平↑ ③ 本身具有肌醇磷脂激酶作用，使PI磷酸化，致DG和IP3的前体物和 PIP2 增加 ④ 体外实验 用E26-myb（白血病毒）Ok10V-myc（白血病毒） 鸡 转化 骨髓
基因成分。现在一般认为v-onc源于c-onc，是病毒
基因组与细胞基因组发生重组而形成的。
第二节
癌基因的分类
目前对癌基因尚无统一分类的方法，一般有下面3种
分类方法：
一、 按结构特点分（6）类 （一）src 癌基因家族 （二）ras 癌基因家族
（三）sis 癌基因家族
（四）myc 癌基因家族
（五）myb 癌基因家族 （六）其它：如fos，erb－A等。
1、受体型酪氨酸蛋白激酶（Tyrosine protein kinase Tyr-pk） 是蛋白激酶的一种，能特异催化由 ATP向蛋白质或多肽底物 Tyr残基转移 磷酸基团而命名，该酶一般性质是： （1）只能特异地使Tyr残基磷酸化；
（ 2）反应需要Mn2＋存在和ATP 掺入；
（ 3 ）癌基因产物蛋白激酶均能使其催化区的同源 Tyr 残基磷酸化，即自我磷 酸化； （4） 除生长因子外，目前尚未发现Tyr-pk活性受任何因子的直接影响，它 既不受c-AMP/cGMP，也不依赖Ca2＋ 、磷脂钙调素蛋白。在分布上，Tyr-pk 不能作为1个独立物质分泌于胞外，而是与生长因子受体，癌基因产物相伴， 或在胞核或在胞浆，以可溶形式出现，而质膜则与Tyr-pk有密切联系。 Tyr残基磷酸化可能与淋巴因子刺激，发育分化及致癌病毒诱导的肿瘤过 程有关。（所有动物含少量Tyr残基，量处于平衡，说明体内有Tyr-pk，还有 水解磷酸酪氨酸酶存在） EGF与受体结合有TPK（Tyr-pk）活性（EGF-R）erb-B2癌基因与EGFR的膜内分布有82%同源（互补性）缺少膜外部分（图14-1，P302）其产物是 TPK 使 Tyr 磷酸化开启信号转导膜开关 erb-B2 和 v- erb-B 同源性非常高，在 （唾液，胃）腺癌，乳腺癌该onc检出率高，表明erb-B2可导致上述细胞恶变。
病理学之八——原癌基因
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三、 原癌基因与心肌肥厚 四、 原癌基因与恶性肿瘤
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② 急性粒细胞白血有 c-myb 扩增。 ③ 皮肤鳞癌有 H-ras、胰腺癌有 K-ras 扩增、胃癌有 N-ras 扩增等。 ④ 食管癌有 c-erbB 扩增。 4 插入诱变 (insertional mutagenesis)
基因组的长末端重复序列（LTR）含有启动子和增强子，当其插入或整合到原 癌基因的附近诱发这些基因由低表达变为高表达。
原发性肝癌中，乙型肝炎病毒（HBV）整合在肝癌细胞内细胞周期素 A 基因附 近使其 mRNA 水平明显升高，可能参与肝癌的发生。
五、癌基因编码的蛋白及其功能 ㈠ 与生长因子及其受体有关的癌蛋白
1 与生长因子有关的癌蛋白：p28sis-PDGF;p30int-2-FGF 2 与生长因子受体有关的癌蛋白:p60erbB-1-EGFR;p110kit-PDGFR;
染色体定位：首数字：染色体号；q：长臂；p：短臂；其后，第一个数字：染色体 区；第二个数字：染 色体带。如c-abl: 9q34,位于第9号染色体长臂、第3区、第4带
二、 原癌基因的分类 ㈠ sis族：编码生长因子，包括sis;int-2等 ㈡ erbB族：编码生长因子受体，包括erbB-1;erbB-2;fms;kit;ros;mas等 ㈢ src族:编码酪氨酸蛋白激酶(TyrPK)，包括src;abl;yes;fes;fgr;lyn等 ㈣ ras族：编码小蛋白，包括H-ras; K-ras; N-ras;等 ㈤ raf族:编码丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(Ser/ThrPK)，包括raf;mos;crk;pim-1等 ㈥ myc族：编码转录因子结合蛋白，包括myc;fos;jun等
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原癌基因存在的生物学意义
摘要:原癌基因普遍存在于人和动物体内,它是细胞的正常基因,其表达产物对细胞的生理功能极其重要。
原癌基因的激活是由于环境的改变,细胞为了生存,改变自身染色体而存活下来的有利于细胞生存的变异,从自然选择和生物进化的角度分析,这对于细胞本身有积极的求生作用。
原癌基因其实是生物进化的”种子”,自然环境是复杂多变的,生物体保存着能改变自身生存方式的基因,从而在新的环境中生存下来。
关键词: 原癌基因自然选择环境生存
原癌基因(proto-oncogene)是细胞内与细胞增殖相关的基因,是维持机体正常生命活动所必须的,在进化上高等保守。
人和动物细胞的染色体上为什么会存在原癌基因?原癌基因的存在对细胞的生存及生物的进化有什么作用?
一、原癌基因的功能
原癌基因是正常细胞生长所必需的生长因子及其受体。
当外界环境改变,致使细胞发生点突变、染色体易位、基因扩增或LTR插入,细胞生长的正常限度便被冲破,导致肿瘤的形成。
在正常情况下,原癌基因所编码的产物多数都是一些在胚胎期为生长发育所必需的蛋白质,这种蛋白酶广泛存在于各种活细胞中,为生命活动所不可或缺。
二、原癌基因的激活
癌症的本质是各种原因引起的基因结构和功能的异常,各种环境和外源性因素的影响最终会体现为基因的改变。
物理,化学,病毒致癌因素由于改变了正常细胞染色体的结构组成,使正常细胞的原癌基因“被动”地表达,从而出现了危害人体健康的癌症;另一方面,近年研究结果显示:吸烟、酗酒等不良生活习惯也可能引发正常细胞癌变,吸烟、饮酒等不良生活习惯使人体体质酸化。
而人体正常的内环境是PH值大约7.35——7.45的弱碱环境。
由于烟、酒等会产生大量的酸毒,长久下去体内就会积累大量的酸性废物。
如果酸性废物积累过多,就会使毛细血管堵塞,一方面使细胞无法得到足够的氧气和养分,另一方面细胞促使的酸性废物又无法有血液带出体外,人体体质的酸化,癌细胞不会像正常细胞因环境的酸化而死亡,事实上,细胞的环境恶化,正常的细胞为了在这种恶化的酸性环境中生存,采取了主动变异并继续绵延而产生的,形成了现在所谓的“癌细胞”。
这种因为细胞生存环境的改变而引起的癌变,是正常细胞染色体主动变异的结果
目前,对癌细胞产生有两个学说:“一是德国生化博士古博格的缺氧理论,另一个是日本哈氏的酸性体质理论。
古博格博士的理论指出,健康的细胞在缺氧的环境下可以变成癌细胞,其实他们的本质是一样的,因此这种细胞主动变异的癌变是由于细胞缺少氧气等新陈代谢活动所必需的物质基础,在这种情况下细胞面临着死亡的挑战。
癌症是最具代表性的内源性疾病,癌细胞不会像正常细胞因环境的酸化而死亡,弱碱性的细胞在积累酸性废物积累的附近通常会死亡,但是有不惜改变染色体而求得生存的(酸性环境),这就是癌的开始。
三、原癌基因——进化的“种子”
原癌基因是间断的,存在内含子,这是真核生物基因结构的特点,内含子不能编码蛋白质,他对外显子的转录有调控作用,由于环境的改变,使基因本身或其调控区域发生了改变。
生物体内存在各种结构对生物体自身都有一定的存在意义,从生物进化过程来看,生物体经过数亿年的进化,在自然选择决定生物进化方向的角度,生物体保留下来的结构都是对它本身的生存有一定的积极作用,因此,原癌基因的激活是由于外界环境的改变,细胞为了生存,改变自身染色体而存活下来的有利于细胞生存的变异,从自然选择和生物进化的角度分析,这对于细胞本身有积极的求生作用。
人和动物细胞的染色体上普遍存在着原癌基因,其实是生物进化的“种子”,自然环境是复杂多变的,随时都可能发生翻天覆地的变化,生物体为了在这个易变的环境中生存,就必须使自己保存着能改变自身生存方式的基因,以便在新的环境中生存下来,在物竞天择的环境中存活。
自然选择决定生物进化的方向,环境改变是自然选择的依据,进化的实质是基因频率的改变,目的是在新的环境中生存。
人和动物细胞的染色体上普遍存在的原癌基因对细胞自身的生存及生物的进化是有积极的生存作用。
它的存在不只是表达一些与细胞生长相关的生长因子及其受体,在进化意义上,它的激活对细胞本身而言有积极的生存作用。
参考文献:
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[3]蔡禄,生物信息学教程,北京:化学工业出版社,2006
[4]汪堃仁等,细胞生物学(第二版)北京师范大学出版社,1998
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