do fazy M [19, 61, 62]. Podjednostka CDK4 (w kom pleksie z je d n ą z wielu cyklin D ) jest niezbędna w fazie Gi i funkcjonuje praw dopodobnie w odpow iedzi na czynniki wzrostu. D la replikacji D N A (faza S) konieczna jest p o djednostka kinazy CDK2, tworząca p raw dopodobnie kom pleks z cykliną E i/lub A; kom pleks cykliny A i В/ CDC2 jest n atom iast niezbędny dla mitozy [62].
Substratam i kinaz cyklino - zależnych są białka genów supresorow ych, czynniki transkrypcyjne oraz białka cytoplazm atyczne i jądrow e [19, 24]. W T abeli I p rzed sta wiono wykaz potencjalnych substratów dla C D K S.
T a b e l a I . Potencjalne substraty kinaz cyklino-zależnych w komórkach ssaków [24, zmody fikowana].
Potential substrates of cyclin-dependent kinases in mammalian cells [24, modi fied].
*1,2 - czynniki transkrypcyjne 3 - protoonkogen
lub w pewnych w arunkach fizjologicznych indukcja genu p53, w wyniku uszkodzenia DNA, skierow uje kom órkę raczej do apoptozy niż pow oduje jej zatrzym anie w punkcie Gi [47]. W takim przypadku brak sygnału do apoptozy m oże przyczynić się do rozwoju procesu now otw orow ego w wyniku utraty m echanizm u elim inującego kom órkę z uszko dzeniem genetycznym.
Na skutek uszkodzenia D N A lub nieprawidłowej jego replikacji dojść m oże do blokady cyklu w punkcie kontrolnym G2/M . Punkt ten zapobiega segregacji ch ro m o
somów jeżeli je d e n z nich jest uszkodzony. W iedza na tem at białek uczestniczących w punkcie kontrolnym G2/M w kom órkach ssaków jest jed n ak bardzo ograniczona. Z a
regulację p u n k tu kontrolnego G2/M odpow iedzialne są praw dopodobnie, jak sugerują
Waldman i wsp. [67] p53 i p21.
G enetyczne natom iast badania drożdży [24, 28, 50] wykazały zaangażow anie licznych genów w kontroli cyklu kom órkow ego w fazie G2. U S. cerevisiae np. geny R A D 9,
RAD17, R A D 24, M EC1, M EC 2 i M EC3 zapobiegają wejściu kom órki w fazę mitozy w przypadku uszkodzenia D N A , albo gdy replikacja jest blokow ana w późnej fazie S. Geny MEC1 i M E C 2 zapobiegają także wejściu kom órki w fazę mitozy, jeżeli replikacja jest blokow ana we wczesnej S-fazie.
Z aburzenia w regulacji cyklu kom órkow ego, a szczególnie m echanizm ów związa nych z punktam i kontrolnym i cyklu wydają się być decydujące w rozwoju procesu nowotworowego. Kluczowe znaczenie w tym aspekcie m ają białka p53 i p21 - rye. 1.
^ c- 1. Rola genu supresorowego p53 i jego efektora, p21 w kontroli cylu komórkowego [39]. Role of suppresor gene p53 and its effector, p21 in cell cycle control [39].
P ro d u k t biakowy p53, praw dopodobnie biorący udział w przekazyw aniu sygnału o uszkodzeniu D N A i uważany pon ad to jak o czynnik rozpoznający uszkodzenia DNA, opóźniać m oże progresje cyklu kom órkow ego poprzez jego zaham ow anie w punkcie kontrolnym G l/S i G2/M , dla dokonania naprawy D N A [39, 45]. W zależności od rodzaju uszkodzenia urucham iane są w kom órce systemy napraw cze D N A obejmujące [72]:
- fotoliazy, rozszczepiające fotodim ery dipirymidynowe,
- O 6 alkiloguanino-D N A -alkilotransferazy usuwające reszty m etylowe i etylowe z guaniny,
- specyficzne DNA-glikozylazy usuwające zm odyfikowane puryny, a także - m echanizm napraw y przez wycinanie (excision repair),
dzięki którym pierw otny zapis inform acji genetycznej ulec m oże przywróceniu. Wadliwe z kolei jego funkcjonow anie lub delecja sprzyjać m oże transform acji nowotworowej poprzez dopuszczenie kom órek z uszkodzeniam i D N A do replikacyjnej syntezy DNA [39, 63]. Z a pośrednictw em genu p53 dojść m oże również, jak już w spom inano do program ow anej śm ierci kom órkow ej [19, 26, 63].
hepatocytów i innych typów kom órek, co stw ierdzono zarów no w badaniach in vivo jak i in vitro [8,13]. P roliferatory peroksysom ów np. prom ują klonalny w zrost zainicjowa nych hepatocytów praw dopodobnie poprzez w spółdziałanie z E G F i/albo T G F -a [68]. T ransform ującem u czynnikowi wzrostu typu P przypisywana jest rów nież rola w ini cjacji apoptozy hepatocytów [12, 48].
Proliferacyjna odpow iedź kom órek na związki m itogenne związana jest z w ew nątrzkom órkow ym i receptoram i, strukturalnym i odpow iednikam i horm onów ste roidowych. Dioksyny indukują hyperplazję w ątroby w wyniku odziaływ ania z recepto rem A h (aryl hydrocarbon) [7, 56], recep to rem (najbardziej wrażliwym) dla prolifera- torów peroksysom ów jest P P A R a (należy do rodziny receptorów P P A R S - peroxisome p ro life rato r activated recep to rs - obejm ującej typ а , P, у i 8) [7, 34, 56]. Fenobarbital p raw dopodobnie wzm aga aktywność m itotyczną hepatocytów rów nież poprzez w spółdziałanie z w ew nątrzkom órkow ym i receptoram i [21], m im o że dotychczas nie wykryto specyficznego recep to ra kom órkow ego dla tego związku.
results in either uncontrolled proliferation or cell death (apoptosis). Cell proliferation is an important factor in the development of carcinogenesis induced by genotoxic as well as non- genotoxic carcinogens. It is an integral part of the process of converting DNA adducts to mutations, it also decreases the time that is available for DNA repair and is required to clonal expansion of initiated cell populations. Moreover, cell proliferation increases the number of initiated cells by blocking cell death (apoptosis) and pertubing checkpoins in the cell cycle. Two major mechanisms of induction of cell proliferation (regenerative and mitogens-stimulated) we re discussed in relation to their potential roles in the carcinogenicity.
necrosis) on the early stages of rat hepatocarcinogenesis. Carcinogenesis, 1996, 17, 3 395-400.
16. Columbano A., Ledda-Columbano G.M., Ennas M.G., Chelo М., Pani P.: Cell proliferation and prom otion of rat liver carcinogenesis: different effects of hepatic regeneration and mitogen induced hyperplasia on the development of enzyme-altered foci. Carcinogenesis, 1990, 11, 771-776.
17. Coni P., Pichiri-Coni G., Rao P.M., Rajalakshmi S., Sarma D.S.R., Ledda-Columbano G.M., Columbano A .: C-jun expression in regenerating, hyperplastic and preneoplastic rat liver. Proc. Am. Assoc. Cancer Res., 1991, 32, 800.
18. Coni P., Pichiri-Coni G., Ledda Columbano G.M., Rao P.M., Rajalakshmi S., Sarma D.S., Columbano A .: Liver hyperplasia is not necessarily associated with in increased expression of c-fos and c-myc mRNA. Carcinogenesis, 1990, 11, 5, 835-839.
19. Cordon-Cardo C.: M utation of cell cycle regulators. Biological and clinical implications for hum an neoplasia. Am. J. Path., 1995, 147, 3, 545-560.
20. Counts J.L., Goodman J.I.: Hypothylation of DNA: an epigenetic mechanism involved in tum or prom otion. Mol. Carcinogen., 1994, 11, 185-188.
21. Croy R.G.: Role o f chemically induced cell proliferation in carcinogenesis and its use in health risk assessment. Environ. H ealth Perspectiv., 1993, 101 (Suppl. 5), 289-302. 22. Dragan Y.P., Pitot H.C.: The role of the stages of initiation and prom otion in phenotypic
diversity during hepatocarcinogenesis in the rat. Carcinogenesis, 1992, 13, 5, 739-750. 23. Dulic V., Kaufmann W.K., Wilson S.J., Tisty T.D., Lees E., Harper J.W., Elledge S.J., Reed
S.J.: p53-dependent inhibition of cyclin - dependent kinase activities in hum an fibroblast during radiation-induced G1 arrest. Cell, 1994, 76, 1013-1023.
24. Dynlacht B.D.: Regulation of transcription by proteins that control the cell cycle. Nature, 1997, 389, 149-152.
25. El-Deiry IV.S., Tokino Т., Velculescu V.E., Levy D.B., Parsons R., Trent J.M., Lin D., Mercer W.E., Kinzler K.W., Vogelstein B.\ WAF1, a potential m ediator of p53 tum or supression. Cell, 1993, 75, 817-825.
26. El-Deiry IV.S., Harper J.W., O ’Connor P.M., Valculescu V.E., Canman C.E., Jackman J'
WAF1/C1P1 is induced in p53-mediated G1 arrest and apoptosis. Cancer Res., 1994, 54, 1169-1174.
27. Eldridge S.R., Goldsworthy T.L., Pop J.A., Butterworth B.E.: Mitogenic stimulation of hepa tocellular proliferation in rodent following 1,4-dichlorobenzene adm inistration. Carcinoge nesis, 1992, 13, 3, 409—415.
28. Enoch Т., Nurse P.: Coupling M phase and S phase: controls m aintaining the dependence of mitosis on chromosom e replication. Cell, 1991, 65, 921-923.
29. Farber E. \ The sequential analysis of liver cancer induction. Biochem. Biophys. Acta, 1990. 605, 149-166.
30. Fukasawa K., Choi Т., Kuriyama R., Rulong S., Vande Woude G.F.: Abnorm al centrosoffle amplification in the absence of p53. Science, 1996, 271, 1744-1747.
31. Gerlyng P., Grotmol Т., Erikstein B., Stokke Т., Seglen P.O.'. Reduced proliferative activity of polyploid cells in primary hepatocellular carcinoma. Carcinogenesis, 1992, 13, ’ 1795-1801.
32. Goldsworthy T.L., Butterworth B.E., Maronpot R .R: Concepts, labeling procedures and design of cell proliferation studies relating to carcinogenesis. Environ. Health Perspect., 1993, 33. Gonzalago M.L., Jones P.A.: Mutagenic and epigenetic effects of DNA methylation. Mu
R e s, 1997, 386/2, 107-118. ^
