ROLA BIAŁEK POLYCOMB I TRITHORAX W ROZWOJU NOWOTWORÓW

Joanna Wawszczyk, Jan Pałyga

Kluczową rolę w epigenetycznej kontroli różnicowania komórek i rozwoju organizmu odgrywają przeciwstawnie działające systemy regulatorowe: (i) represyjne kompleksy zawierające produkty genów Polycomb (PcG) oraz (ii) aktywatorowe kompleksy białkowe Trithorax (TrxG). Geny PcG zaangażowane są w wyciszanie i inaktywację specyficznych rejonów chromatyny. Białka Polycomb mogą remodelować strukturę chromatyny poprzez zablokowanie loci genów, natomiast geny Trithorax przeciwdziałają represji, powodując rozluźnienie chromatyny i w konsekwencji zwiększają dostęp czynników aktywatorowych.

Produkty genów Polycomb i Trithorax kontrolują ekspresję genów homeotycznych (rozwojowych) u muszki owocowej Drosophila melanogaster i kręgowców, a także mogą, w pewnych okolicznościach, sprzyjać powstawaniu nowotworów, m.in. raka gruczołu krokowego, raka piersi, nowotworów ośrodkowego układu nerwowego i białaczek. Rozwój nowotworów może zachodzić wtedy, gdy kompleksy Polycomb (np. EZH2) podtrzymują milczenie nowotworowych genów supresorowych lub gdy kompleksy Trithorax (np. MLL, SWI/SNF bądź NuRD) podtrzymują aktywny lokalny stan chromatyny, np. w rejonie loci protoonkogenów i innych genów powiązanych z nowotworami. Białka Polycomb i Trithorax, utrzymujące pluripotencjalny stan nowotworowych komórek macierzystych, mogą w przypadku zaburzonego działania przyczyniać się do wielokierunkowego różnicowania i onkogennego rozrostu wskutek zdolności komórek potomnych do niekontrolowanej proliferacji.
Słowa kluczowe: epigenetyka, nowotwór, białka Polycomb, białka Trithorax .

Opposingly acting regulatory systems are essential for the epigenetic regulation of differentiation and development: (i) repressive complexes containing products of Polycomb (PcG) genes and activator protein complexes Trithorax (TrxG). PcG genes are involved in silencing and inactivating specific domains of chromatin. PcG proteins could remodel chromatin structure rendering gene loci to be reversibly or permanently blocked, while TrxG genes counteract this repression causing chromatin relaxation and making it available for activator factors. The products of Polycomb and Trithorax genes are involved in a control of homeotic genes in Drosophila melanogaster and vertebrates, and collaborate with genetic mutations in the initiation and progression of prostate and breast cancer as well as leukaemia, medulloblastoma and other human neoplasms. A cancer development could be initiated when the Polycomb protein complexes (eg. EZH2) maintain silencing of tumour-suppressor genes or the Trithorax protein complexes (eg. MLL, SWI/SNF or NuRD) maintain an active local chromatin state across protooncogene and/or other tumour-related loci. When disrupted the PcG and trxG proteins maintaining pluripotent state of cancer stem cells could promote their multilineage differentiation and oncogenic hyperplasia due to their ability for uncontrolled proliferation.
Key words: epigenetics, cancer, Polycomb proteins, Trithorax proteins.

< Poprzednia		Następna >