Клетки нашего тела регулярно размножаются, производя новые клетки взамен старых, каждая из которых содержит копии ДНК. Геном человека разделен на хромосомы. Там находится от 50 000 до 100 000 генов, из которых около 20 000 кодируют белки.
У нас есть две копии каждого типа гена: одна от отца и одна от матери. Одним из таких генов является знаменитый р53 .
Ген р53 был объявлен «геном года» в 1993 году, несмотря на то, что он был известен уже более четверти века. Он расположен на хромосоме 17, и его название указывает на его размер, поскольку он составляет 53 килодальтон. Это один из самых интересных генов, которые существуют, и теперь у нас будет возможность это проверить.
Ген-благодетель генома
Прежде чем углубляться в особенности этого гена, давайте ненадолго остановимся и проанализируем связь между генами и раком. Мы уже давно знаем, что существуют гены, которые напрямую связаны с появлением опухолей, они называются онкогенами.
Можно сказать, что онкоген — это ген, который претерпел мутацию и благодаря этому может вызывать рак. До того, как подвергнуться этой мутации, его называют протоонкогеном. В настоящее время мы знаем, что риск развития опухолей в результате накопления генетических мутаций увеличивается с возрастом.
На противоположной стороне – стороне джедаев – находятся другие гены, способные подавлять появление, так называемые гены-супрессоры рака, поскольку они способны исправить мутацию до того, как клетка сможет разделиться или буквально могут устранить ее, активируя запрограммированную смерть.
Ген р53 относится ко второму типу генов. Для выполнения своей функции этот ген производит небольшое количество белка p53, который «патрулирует» наш геном в поисках мутаций. Если он его находит, он посылает клеткам сигнал увеличить выработку белка p53.
В том случае, если мутация незначительная, ее можно исправить, а в случае, если она очень серьезная и не подлежит восстановлению, решение гораздо более радикальное: уничтожается опухолевая клетка. По этой причине ген р53 иногда называют «хранителем генома».
Однако ген р53 не действует изолированно: при обнаружении повреждений он способен активировать до шести различных генов, которые посредством различных механизмов способны в большинстве случаев дезактивировать опасность.
Не все животные имеют одинаковое количество белка р53. Так, например, на каждую копию, имеющуюся у людей, у слонов приходится от 15 до 20 копий, что объясняет, по крайней мере частично, почему у этих животных развивается в пять раз меньше опухолей, чем у людей.
Но ген p53 не является непогрешимым
Но, конечно, если бы он всегда работал правильно, опухолей бы не было. Так почему же они появляются? Есть несколько объяснений, одно из которых заключается в том, что иногда сам ген р53 подвергается мутациям, которые приводят к его неправильному функционированию.
В этой линии было обнаружено, что бензопирен, присутствующий в сигаретах, превращает гуанин в тимин, а цитозин в аденозин гена p53, вызывая дисфункцию. Эта мутация присутствует у большого числа пациентов с опухолями легких.
К сожалению, это не единственная мутация гена р53. Ультрафиолетовое излучение превращает цитозин в тимин, провоцируя появление некоторых видов рака кожи.
Это не единственные виды рака, связанные с мутациями гена р53, они также обнаруживаются при раке молочной железы, пищевода, печени, желудка, мочевого пузыря, колоректального рака, простаты и поджелудочной железы. Отсюда важность заботы об этом гене, чтобы он возместил ущерб, нанесенный нашему геному.
Сторона B гена p53
Учитывая все, что обсуждалось, можно было бы подумать, что решением проблемы борьбы с раком будет введение, если возможно, огромных количеств р53. Однако у этого гена-благодетеля также есть своя сторона B, темная сторона.
Уже давно известно, что ген p53 действует как датчик метаболического стресса и что при его активации он вызывает преждевременное клеточное старение, ускоряя старение или апоптоз наших клеток.
В некотором смысле можно сказать, что ген р53 движется по диффузной линии, разделяющей жизнь и смерть; лучшее знание его регуляторных механизмов поможет нам улучшить современные методы лечения опухолевых заболеваний.
