ट्यूमर आनुवंशिकी और आणविक चालक

ट्यूमर आनुवंशिकी कैंसर कोशिकाओं में वंशानुगत परिवर्तनों — उत्परिवर्तन, प्रवर्धन, विलोपन, संलयन और एपिजेनेटिक परिवर्तनों — का अध्ययन है जो घातक व्यवहार को संचालित करते हैं। एक केंद्रीय अंतर उन अपेक्षाकृत कम चालक परिवर्तनों को अलग करता है जो एक चयनात्मक वृद्धि लाभ प्रदान करते हैं, उन कई यात्री परिवर्तनों से जो कैंसर का कारण बने बिना जमा होते हैं।

Definition

ट्यूमर आनुवंशिकी और आणविक चालक उन दैहिक और, कम बार, जर्मलाइन परिवर्तनों को संदर्भित करते हैं जो कैंसर को शुरू और बनाए रखते हैं — मुख्य रूप से ऑन्कोजीन का सक्रियण और ट्यूमर सप्रेसर जीनों का निष्क्रियकरण — और उस ढांचे को भी संदर्भित करते हैं जो आकस्मिक यात्रियों से कारण चालक परिवर्तनों को अलग करता है।

Scope

यह प्रविष्टि कैंसर जीनों के प्रमुख वर्गों — ऑन्कोजीन और ट्यूमर सप्रेसर जीन — चालक बनाम यात्री परिवर्तनों की अवधारणा, ट्यूमर सप्रेसर निष्क्रियता के दो-हिट मॉडल, और बड़े पैमाने पर ट्यूमर अनुक्रमण द्वारा प्रकट किए गए जीनोमिक परिदृश्यों को शामिल करती है। यह इन्हें आणविक जीव विज्ञान के रूप में मानती है, न कि नैदानिक आनुवंशिक परीक्षण या चिकित्सा चयन के लिए एक मार्गदर्शिका के रूप में।

Core questions

• किस प्रकार के जीन, जब परिवर्तित होते हैं, कैंसर को संचालित करते हैं?
• चालक परिवर्तन यात्री परिवर्तनों से कैसे भिन्न होते हैं?
• ट्यूमर सप्रेसर जीनों को आमतौर पर दोनों एलीलों के निष्क्रियकरण की आवश्यकता क्यों होती है?
• ट्यूमर जीनोम परिदृश्य चालकों की संख्या और पुनरावृत्ति के बारे में क्या प्रकट करते हैं?

Key concepts

• प्रोटो-ऑन्कोजीन और ऑन्कोजीन
• ट्यूमर सप्रेसर जीन
• चालक और यात्री परिवर्तन
• कार्य-लाभ और कार्य-हानि
• दो-हिट परिकल्पना
• रिसेप्टर टायरोसिन किनेज सिग्नलिंग
• ट्यूमर का जीनोमिक परिदृश्य
• जर्मलाइन बनाम दैहिक परिवर्तन

Key theories

ऑन्कोजीन और ट्यूमर सप्रेसर जीन

दो-वर्ग मॉडल जिसमें प्रोटो-ऑन्कोजीन में प्रमुख कार्य-लाभ परिवर्तन वृद्धि-प्रोत्साहन मार्गों को सक्रिय करते हैं, जबकि ट्यूमर सप्रेसर जीनों में अप्रभावी कार्य-हानि परिवर्तन वृद्धि-नियंत्रण को हटाते हैं।

क्नुडसन दो-हिट परिकल्पना

रेटिनोब्लास्टोमा के आंकड़ों से प्राप्त प्रस्ताव कि ट्यूमर सप्रेसर जीन के निष्क्रियकरण के लिए आमतौर पर दो घटनाओं की आवश्यकता होती है — एक प्रत्येक एलील को प्रभावित करती है — जो उसी कैंसर के वंशानुगत और छिटपुट रूपों के बीच के अंतर को समझाती है।

चालक बनाम यात्री परिवर्तन

ट्यूमर जीनोम अनुक्रमण द्वारा समर्थित ढांचा, कि केवल कुछ ही दैहिक परिवर्तन एक चयनात्मक वृद्धि लाभ (चालक) प्रदान करते हैं जबकि अधिकांश जीनोमिक अस्थिरता (यात्री) के जैविक रूप से तटस्थ उपोत्पाद होते हैं।

Mechanisms

ऑन्कोजीन तब उत्पन्न होते हैं जब प्रोटो-ऑन्कोजीन — अक्सर रिसेप्टर टायरोसिन किनेज जैसे वृद्धि-संकेतन मार्गों के घटक — बिंदु उत्परिवर्तन, प्रवर्धन, या पुनर्व्यवस्था द्वारा सक्रिय होते हैं, जिससे लगातार प्रोलिफेरेटिव संकेत उत्पन्न होते हैं। ट्यूमर सप्रेसर जीन वृद्धि को रोकते हैं, डीएनए की मरम्मत करते हैं, या कोशिका मृत्यु को ट्रिगर करते हैं; उनका निष्क्रियकरण, जिसके लिए अक्सर दोनों एलीलों के नुकसान की आवश्यकता होती है जैसा कि दो-हिट मॉडल बताता है, इन ब्रेकों को हटा देता है। ट्यूमर जीनोम के अनुक्रमण से पता चलता है कि कोई भी व्यक्तिगत कैंसर आमतौर पर यात्री परिवर्तनों की एक बड़ी पृष्ठभूमि के बीच कुछ आवर्ती उत्परिवर्तित चालक जीन वहन करता है, और वही चालक कई रोगियों और ट्यूमर प्रकारों में दोहराए जाते हैं।

Clinical relevance

कैंसर जीनों का ज्ञान ट्यूमर वर्गीकरण, आणविक निदान, और विशिष्ट चालकों पर लक्षित उपचारों के लिए तर्क का आधार है। यह प्रविष्टि संदर्भ और शैक्षिक है: यह कैंसर जीनों के जीव विज्ञान की व्याख्या करती है और आनुवंशिक परीक्षण, जोखिम परामर्श, या उपचार चयन पर व्यक्तिगत मार्गदर्शन प्रदान नहीं करती है।

History

1970 और 1980 के दशक में ऑन्कोजीन की पहचान और रेटिनोब्लास्टोमा के क्नुडसन के विश्लेषण जैसे अध्ययनों के माध्यम से ट्यूमर सप्रेसर जीनों की पहचान ने कैंसर को दैहिक कोशिकाओं के एक आनुवंशिक रोग के रूप में स्थापित किया। 2000 के दशक में बड़े पैमाने पर ट्यूमर अनुक्रमण के आगमन ने कैंसर के प्रकारों में आवर्ती चालकों का मानचित्रण किया और चालक-बनाम-यात्री भेद को तेज किया, जिसके परिणामस्वरूप कैंसर जीनोम परिदृश्यों का व्यापक विवरण सामने आया।

Debates

कैंसर का कारण बनने के लिए कितने चालक परिवर्तनों की आवश्यकता होती है?

जीनोम अनुक्रमण से अनुमान बताते हैं कि केवल कुछ चालक परिवर्तनों की आवश्यकता होती है, लेकिन किसी भी व्यक्तिगत ट्यूमर में वास्तविक चालकों को यात्रियों से अलग करना एक विश्लेषणात्मक चुनौती बनी हुई है।

Key figures

• Bert Vogelstein
• Kenneth Kinzler
• Alfred Knudson
• Joseph Schlessinger

Seminal works

• knudson-1971
• wood-2007
• vogelstein-2013

Frequently asked questions

ऑन्कोजीन और ट्यूमर सप्रेसर जीन में क्या अंतर है?

एक ऑन्कोजीन कार्य-लाभ परिवर्तन के माध्यम से कैंसर को संचालित करता है जो वृद्धि संकेतों को सक्रिय करता है, जबकि एक ट्यूमर सप्रेसर जीन कार्य-हानि परिवर्तन के माध्यम से कैंसर में योगदान देता है जो वृद्धि-नियंत्रण को हटाता है।

चालक उत्परिवर्तन क्या है?

एक चालक उत्परिवर्तन एक दैहिक परिवर्तन है जो कैंसर कोशिका पर एक चयनात्मक वृद्धि लाभ प्रदान करता है, इसके विपरीत यात्री उत्परिवर्तन होते हैं, जो कैंसर का कारण बने बिना जमा होते हैं।