备课素材：原癌基因与抑癌基因及其特点-2023-2024学年高一下学期生物人教版必修2

原癌基因与抑癌基因及其特点2020版高中生物学必修二提到了“原癌基因与抑癌基因”：那么，原癌基因与抑癌基因各有哪些特点？二者关系如何？近年来的研究发现，肿瘤产生的根本原因是基因的变异。基因是遗传信息的基本单位，总的来说，细胞中有两类基因与肿瘤的发生发展密不可分，它们分别是原癌基因（proto-oncogene）与抑癌基因（tumorsuppressorgenes）。原癌基因通常是具有促进细胞生长和激活细胞周期、抑制细胞凋亡水平等功能的基因，原癌基因发生变异就产生了致癌基因（oncogene），抑癌基因是一类具有负向调控细胞生长和细胞周期、促进细胞凋亡、执行DNA损伤修复等功能的基因，在肿瘤细胞中往往能够检测到多个抑癌基因被不同的方式所抑制。在不同器官和组织中突变频率较高的基因原癌基因（细胞癌基因）是指存在于生物正常细胞基因组中的癌基因。正常情况下，存在于基因组中的原癌基因处于低表达或不表达状态，并发挥重要的生理功能。但在某些条件下，如病毒感染、化学致癌物或辐射作用等，原癌基因可被异常激活，转变为癌基因，诱导细胞发生癌变。

原癌基因具有如下特点：1.普遍性：广泛存在于生物界中。2.保守性：在进化过程中，基因序列具有高度保守性。3.重要性：存在于正常细胞不仅无害，而且对维持正常生理功能、调控细胞生长和分化起重要作用。4.危害性：在某些因素作用下，原癌基因一旦被激活，发生数量或结构上的变化时，就可能导致正常细胞癌变。原癌基因的活化机制从正常的原癌基因转变为具有使细胞转化功能的癌基因的过程，称为原癌基因的活化。原癌基因活化的机制主要有四种：获得强启动子与增强子；染色体易位；基因扩增；点突变。原癌基因的分类1.ras家族

ras基因家族是最常见的癌基因家族，对正常细胞的增殖和分化起重要调节作用，是目前所知最保守的一个癌基因家族。2.myc家族

myc基因是目前研究最多的一类核蛋白类癌基因，包括C—myc、N—myc、L—myc、R—myc4种。myc基因在恶性肿瘤中的显著特征之一就是经基因扩增和基因突变的方式激活，出现双微染色体和染色体的均染区。激活后的myc基因大量表达myc蛋白，对细胞生长分化起重要作用。3.src家族

产物具有蛋白酪氨酸激酶活性，能促进增殖信号的转导，定位于细胞内面或跨膜分布。4.sis家族

编码的p28，能刺激间叶组织的细胞分裂增殖。5.myb家族

核内转录因子。抑癌基因（tumorsuppressorgenes），也称肿瘤抑制基因，或俗称抗癌基因，是一类存在于正常细胞内可抑制细胞生长并具有潜在抑癌作用的基因。抑癌基因在控制细胞生长、增殖及分化过程中起着十分重要的负调节作用，它与原癌基因相互制约，维持正负调节信号的相对稳定。当这类基因在发生突变、缺失或失活时可引起细胞恶性转化而导致肿瘤的发生。抑癌基因的作用机理1.维持染色体稳定性：染色体的畸变是产生癌细胞的分子遗传基础，抑癌基因可通过细胞周期检查点机制修复受损基因。2.促进细胞分化与衰老：终末分化的细胞失去进一步分裂的能力，抑癌基因主导细胞的分化调控，通过分化抑制肿瘤的发展。3.调控细胞增生：通过编码蛋白调控细胞生长的特异基因转录，关闭癌基因，抑制刺激细胞生长的因素。抑癌基因的分类

迄今科学家已从细胞中分离鉴定出大约100余种抑癌基因，最常见的如Rb、P53、APC、nm23等基因。Rb基因（视网膜母细胞瘤基因）是第一个分离获得的抑癌基因。正常人都有完整的Rb基因，Rb基因的部分缺失，可引起视网膜母细胞瘤（成视网膜细胞瘤）及结肠癌等多种癌症。1.根据是否有突变，分为突变型和野生型两种。2.根据作用器官不同，分为广谱性和特异性。3.根据功能分类，分为：①细胞信号转导和表观遗传学调控，如APC参与信号转导，NFl催化RNAs失活等。②细胞周期负调控，如Rb、p53、CDKN2A基因参与细胞周期调节。③负调控转录因子，如WT、DCC等基因。④与发育和干细胞增生相关调控，如APC、Axin、VHL、WTl等基因。⑤DNA错配修复，如MSH、MLH等基因。抑癌基因的失活抑癌基因正常时起到抑制细胞增殖和肿瘤发生的作用。许多肿瘤中均存在抑癌基因两个等位基因的缺失或失活，抑癌基因在突变或缺失后便失去了抑癌的功能。然而单一等位基因的突变不能抑制基因的功能，只有两个等位基因同时突变后，基因才失去正常的抑癌功能。原癌基因与抑癌基因的关系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