Reprogramming of tumor cells : signaling events and phenotypes

  • Cancer is a disease characterized by uncontrolled cell growth and the capacity to disseminate to distant organs. The properties of cancers are caused by genetic and epigenetic alterations when compared to their normal counterparts. Genetic mutations occur in oncogenes and tumor suppressor genes and are the initial drivers of cellular transformation (Lengauer et al., 1998; Vogelstein and Kinzler, 2004). In addition, epigenetic alterations, which influence the expression of oncogenes and tumor suppressor genes independently from sequence alterations, are also involved in the transformation process (Esteller and Herman, 2001; Sharma et al., 2010). Genetic alterations and epigenetic regulatory signals cooperate in tumor etiology. Glioblastoma multiforme (GBM) is a frequent and aggressive malignant brain tumor in humans. The median survival of GBM patients is about 15 months after diagnosis. Like in other cancers, genetic and epigenetic alterations can be detected in GBM. Genetic alterations in GBM affect cell growth, apoptosis, angiogenesis, and invasion; however, epigenetic alterations in GBM also affect the expression of oncogenes or tumor suppresser genes that increase tumor malignancy (Nagarajan and Costello, 2009). Reprogramming is a cellular process in which somatic cells can be induced to assume the properties of less differentiated stem cells. This process can be mediated through epigenetic modifications of the genome of somatic cells by the action of four defined transcription factors (Oct4, Sox2, Klf4 and Myc) or by the action of the miR 302/367 cluster (Anokye-Danso et al., 2011; Takahashi and Yamanaka, 2006; Takahashi et al., 2007) and result in the generation of induced pluripotent stem cells (iPS cells). Reprogramming of somatic cells by the miR 302/367 cluster can generate nontumorigenic iPS cells through the inhibition of the epithelial to mesenchymal transition (EMT), cell cycle regulatory genes and epigenetic modifiers (Lin and Ying, 2013).
  • Krebs ist eine Erkrankung, die sich durch unkontrollierte Zellvermehrung und durch die Fähigkeit der Zellen in entfernte Organe zu disseminieren, auszeichnet. Diese Eigenschaften der Krebszellen gehen auf genetische und epigenetische Unterschiede zurück, die man entdeckt, wenn normale und Krebszellen miteinander verglichen werden. Genetische Mutationen, die in Onkogenen und Tumorsuppressorgenen auftreten, sind die ursprünglichen Ursachen der zellulären Transformation (Lengauer et al., 1998; Vogelstein and Kinzler, 2004). Zu den Genveränderungen, die auf der DNA Sequenzebene auftreten, gesellen sich epigenetische Veränderungen, die die Expression von Onkogenen und Tumorsuppressorgenen, unabhängig von Mutationen in der primären DNA Sequenz, beeinflussen können und so zur zellulären Transformation beitragen (Esteller and Herman, 2001; Sharma et al., 2010). Obwohl in Krebszellen eine grosse Zahl von Mutationen gefunden werden kann, trägt nur ein kleiner Prozentsatz dieser Mutationen zur zellulären Transformation bei. Insgesamt wurden bisher etwa 140 Gene als “Treiber” identifiziert, Gene, die die Tumorigenese begünstigen, wenn sie durch Mutationen in ihrer kodierenden Region verändert sind (Vogelstein et al., 2013). Individuelle Tumoren weisen aber immer nur eine kleine Anzahl mutierter “Treibergene” auf. Die grosse Mehrheit der Mutationen in Tumorzellen betrifft “bystander” Gene, das sind Gene, die nicht ursächlich an der Tumorigenese beteiligt sind. Die Funktion der “Treibergene” kann weiter eingegrenzt werden; diese Gene beeinflussen die Aktivitäten von 12 Signaltransduktionswegen, die wiederum das zelluläre Schicksal, ihr Überleben und die Genomintegrität regulieren (Vogelstein and Kinzler, 2004; Vogelstein et al., 2013).

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Metadaten
Author:Chul Min Yang
URN:urn:nbn:de:hebis:30:3-345179
Publisher:Univ.-Bibliothek
Place of publication:Frankfurt am Main
Referee:Anna Starzinski-Powitz, Bernd Groner
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Date of Publication (online):2014/07/10
Year of first Publication:2014
Publishing Institution:Universitätsbibliothek Johann Christian Senckenberg
Granting Institution:Johann Wolfgang Goethe-Universität
Date of final exam:2014/07/01
Release Date:2014/07/10
Page Number:167
HeBIS-PPN:343224488
Institutes:Biowissenschaften
Dewey Decimal Classification:5 Naturwissenschaften und Mathematik / 57 Biowissenschaften; Biologie / 570 Biowissenschaften; Biologie
Sammlungen:Universitätspublikationen
Sammlung Biologie / Biologische Hochschulschriften (Goethe-Universität)
Licence (German):License LogoDeutsches Urheberrecht