Proto-Onkogene und Tumorsupressionsgene [Ras / p53] - [Entstehung von Krebs] - [Biologie, Oberstufe]

In diesem Video geht es um die Entstehung von Krebs, bei der Anomalien in der Zellteilung eine entscheidende Rolle spielen.
Eine Zelle teilt sich erst dann, wenn sie extrazelluläre Signale erhält - Signale von außerhalb der Zelle. Es kann sich dabei um sogenannte positive Regulatoren handeln - z.B. Wachstumsfaktoren, die den Zellzyklus stimulieren und somit fördern, wodurch sich die Zellen regelmäßig teilen, oder aber es sind negative Regulatoren wie z.B. das Retinoblastinomprotein, wodurch die Zellteilung gehemmt wird. Für den schulischen Kontext relevant sind zwei Typen von Genen - Protoonkogene und Tumorsupressionsgene, von denen ihr beide wahrscheinlich schon einmal gehört habt. Während Protoonkogene über den Weg der Proteinbiosynthese zur Bildung von Proteinen führen, die die Zellteilung stimulieren und damit fördern, wird die Zellteilung durch Tumorsupressionsgene unterdrückt - weil diese Gene für Proteine codieren - diese also herstellen, die eine Hemmung der Zellteilung bewirken. Protoonkogene lassen sich für die Zellteilung mit dem Gaspedal im Auto vergleichen: Sie beschleunigen die Zellteilungsrate. Tumorsupressionsgene wirken hingegen wie eine Bremse und reduzieren die Zellteilungsrate. Wenn ihr Auto fahren wollt, müsst ihr als erstes die Handbremse lösen und dann das Gaspedal drücken - ebenso verhält es sich mit einer Zelle: Sie wird erst dann den Zellzyklus durchlaufen und sich teilen, wenn die negativen Regulatoren wie z.B. die Tumorsupressionsgene inaktiv und die positiven Regulatoren - Protoonkogene beispielsweise - aktiv sind - natürlich soll die Funktion der Bremse hier unterdrückt werden und das Gaspedal seine Funktion ausüben, damit sich eine Zelle teilt.
Stellt euch einmal vor, welche verheerenden Konsequenzen es hätte, wenn die Bremse eines Autos defekt wäre, obwohl man sie braucht. Genauso verhält es sich mit Tumorsupressionsgenen - eigentlich dafür da, die Zellteilungsrate zu unterdrücken, würden nicht funktionsfähige Turmorsupressionsgene diese Unterdrückung aufheben und bewirken, dass Zellen, die sich im Normalfall gar nicht teilen müssten, sich ständig und unkontrolliert teilen. Noch verheerender wären die Konsequenzen, wenn neben der defekten Bremse auch noch das Gaspedal klemmt und dadurch die ganze Zeit Gas gegeben wird - soll heißen, wenn die von den Protoonkogenen exprimierten Proteine eine so erhöhte Aktivität zeigen, dass sich Zellen ebenso ständig teilen und damit die Kontrolle über die Zellteilung verloren geht.
Eine unkontrollierte Teilung von Zellen kann wiederum sehr schnell zur Bildung von Tumoren (d.h. große Massen von Zellen) und Krebs führen - sobald ein Arzt einen Tumor auch nur ertasten kann, besteht dieser bereits aus Millionen von Zellen. Krebszellen sind nichts anderes als bösartige Tumorzellen - und es liegt auf der Hand, dass bei der Entstehung von Krebs Anomalien in der Zellteilung eine wichtige Rolle spielen - bzw. genauer gesagt, die beidem Regulationsmechanismen mit den Tumorsupressionsgenen als Bremse als auch die Protoonkogene als Gaspedal defekt sind.
Wie genau die Proteine p53 und Ras wirksam sind, wird in diesem Video näher beleuchtet.
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