En kræftcelles egenskaber (udvalg):

Præsentationer af emnet: "En kræftcelles egenskaber (udvalg):"— Præsentationens transcript:

1 En kræftcelles egenskaber (udvalg):
Normal celle Kræftcelle Deler sig ukontrolleret Er resistent over for "programmeret celledød" Kan danne metastaser

2 Tumordannelse – ophobning af forandringer i cellens gener
Gen-forandringer

3 Spirende kræftceller Fuldmodne kræftceller Normale celler

4 To hovedtyper af cancerrelaterede gener
1. Tumorsuppressor-gener Gener, der forhindrer en normal celle i at blive til en kræftcelle - skal inaktiveres for at have en kræftfremkaldende effekt 2. Proto-oncogener Gener, der kan omdanne en normal celle til en kræftcelle - skal aktiveres for at have en kræftfremkaldende effekt

5 Inaktivering af tumorsuppressor-gener
Mutation T182I 7 2 1 3 4 5 6 5’ 3’ Deletion 7 2 1 3 6 5’ 3’ Metylering 7 2 1 3 4 5 6 5’ 3’ CH3

6 Inaktivering af tumorsuppressor-gener
Mutation T182I 7 2 1 3 4 5 6 5’ 3’

7 -CGG-AAG-ATG-AAG-CCC-TGG-TTG- -Arg-Lys-Met-Lys-Pro-Trp-Leu-
Mutation: Ændring i rækkefølgen af baser i DNA-koden Normal: * -CGG-AAG-ATG-AAG-CCC-TGG-TTG- DNA Protein -Arg-Lys-Met-Lys-Pro-Trp-Leu- Efter mutation: -Arg-Lys-Met-Lys-His-Trp-Leu- -CGG-AAG-ATG-AAG-CAC-TGG-TTG- * DNA Protein

8 [ Påvisning af mutationer 1 – Påvisning ved PCR/DGGE Ile Asn
Mutant Normal A C G T Ile Asn 254 C/T T/A [ 2 - Identifikation ved sekvensanalyse 1 3 4 5 6 2 7 9 8

9 DNA melting Abrupt heating Gradual heating

10 Denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE)
Wild-type DNA Mutant DNA - * * * Increasing denaturant conc. Electrophoresis * * * +

11 Heteroduplex analysis
Mutant DNA Wild-type DNA * PCR * Heteroduplices * * Homoduplices DGGE Heteroduplices Homoduplices

12

13 ACCCGTCAGATGCGATG TGGGCAGTCTACGCTAC CH3 DNA CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3

14 Maintenance methylation (after DNA replication):
ACCCGTCAGATGCGATG TGGGCAGTCTACGCTAC CH3 ACCCGTCAGATGCGATG TGGGCAGTCTACGCTAC CH3 DNMT1

15 DNA methylation => transcriptional silencing
X CpG island Promoter Exon 1 Exon 2 Transcription

16 Bisulfite modification of DNA
Methylated DNA Unmethylated DNA 5’-CCGACCG-3’ CH3 5’-CCGACCG-3’ Sodium bisulfite 5’-UCGAUCG-3’ CH3 5’-UUGAUUG-3’ 5’-TCGATCG-3’ PCR 5’-TTGATTG-3’

17 Detection of aberrant APC methylation by melting curve analysis
#8 #7 Unmethylated APC Methylated APC #10 #9

18 Methyl-CpG-binding domain protein
Core histones MBD Methyl-CpG-binding domain protein H D Histone deacetylase

19

20 Reactivation of gene transcription
Inhibitors of histone deacetylases (Trichostatin A) Ac Inhibitors of DNA methylation (5-aza-2’-deoxycytidine)

21 Reactivation of gene transcription in breast cancer cells (MDA-MB-231)
by inhibition of DNA methylation and/or histone deacetylation d r C z a - d r a C 5 - a - + a z A A - S S 5 T T HO 2 ER MDR1 CacNa1g GAPDH (control)

22 Methotrexate (MTX) A reduced folate analogue
Used in the treatment of various malignancies Acquired resistance is a major problem in cancer treatment Cellular uptake occurs mainly via the reduced folate carrier (RFC)

23 DNA Nucleus Lysosome Purine synthesis (ATP, GTP) (ATP, GTP) TMP UMP
MTX MTX MTX MTX MTX MTX RFC MTX MTX MTX MTX FPGS FPGS MTX( MTX( glu glu )n )n MTX( MTX( glu glu )n )n GGH GGH MTX MTX Lysosome DHFR DHFR FH FH Purine synthesis (ATP, GTP) (ATP, GTP) 2 2 4 4 TMP UMP DNA Nucleus

24 MDA-MB-231 breast cancer cells are inherently MTX resistant
Transfection of MDA-MB-231 cells with RFC Worm et al. (2001) J. Biol. Chem. 276:39990

25 RFC promoter methylation in MDA-MB-231 cells
U M Methylation-specific PCR MCF-7 MDA-MB-231 Sss I PBL H2O Worm et al. (2001) J. Biol. Chem. 276:39990

26 Reactivation of RFC expression by 5-aza-2’-deoxycytidine
Worm et al. (2001) J. Biol. Chem. 276:39990

27 Cell number (% of control) MTX concentration (µM)
5-Aza-2’-deoxycytidine + dipyridamole increases MTX sensitivity in MDA-MB-231 cells 100 Control DPM 80 5-aza-CdR Cell number (% of control) 60 5-aza-CdR + DPM 40 20 0.01 0.1 1 10 100 MTX concentration (µM) Worm et al. (2001) J. Biol. Chem. 276:39990

28 En kræftcelles egenskaber (udvalg):
Normal celle Kræftcelle Deler sig ukontrolleret Er resistent over for "programmeret celledød" Kan danne metastaser

29 En kræftcelles egenskaber (udvalg):
Normal celle Kræftcelle Deler sig ukontrolleret

30 Skematisk fremstilling af celledelingscycklus

31 En celle i deling

32 Checkpoint: Kontrolpunkt, hvor celledeling stopper, og DNA-skader repareres, inden delingen går videre

33 Checkpoints kontrolleres af proteiner – oncogener og tumorsuppressorer
Nogle aktører i kontrol af cellecyklus (G1)

34 Normalt DNA: Proteinet varetager sin funktion
og holder cellens deling i skak

35 Muteret DNA: Proteinet er defekt, og cellens deling løber løbsk

36 Forskellige gen-forandringer kan have samme effekt

37 Genetiske forandringer i p16-Rb-Cdk4-signalvejen i modermærkekræft
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

38 p53 – DNA’ets vogter p53

39 Ved begrænset DNA-skade stopper p53 cellecyklus

40 Ved begrænset DNA-skade stopper p53 cellecyklus

41 Ved omfattende DNA-skade inducerer p53 celledød

42 Ved omfattende DNA-skade inducerer p53 celledød

43 Lymfekræft: Sammenhæng mellem overlevelse og mutationer i p16 og p53
Mutationer i både p16 og p53 Mutationer i enten p16 eller p53 Ingen mutationer ,8 ,6 Overlevelse ,4 ,2 20 40 60 80 100 120 140 160 Måneder

44 Nedarvning af modermærkekræft

45 Nedarvning af modermærkekræft