Een oncogeen is een gen dat de celdeling bevordert. Normale cellen delen volgens de celcyclus, een gecontroleerd proces dat de celgroei en vermenigvuldiging in levend weefsel coördineert.

Nadat een cel zich deelt, gaat het de fase in waarin het zich kan voorbereiden op een nieuwe deling of stopt delen.

Oncogenen zijn defecte of gemuteerde genen die celdeling stimuleren, zelfs wanneer het niet nodig is.
Proto Oncogenen en normale cellen

Oncogen precursors genaamd proto oncogenen
regelen celgroei terwijl suppressor genen
voorkomen dat cellen delen wanneer groei niet nodig is. Afhankelijk van de cel zijn proto-oncogenen actief en deelt de cel zich of is uitgeschakeld en stopt de cel met delen. Voor processen zoals groei of herstel van weefselschade moeten cellen snel delen en moeten de proto-oncogenen actief zijn.

Cellen zoals hersencellen zijn zeer gespecialiseerd en delen niet. In deze cellen zijn de proto-oncogenen uitgeschakeld
.

Soms is een proto-oncogen beschadigd of is het DNA onjuist gerepliceerd. Dergelijke mutaties kunnen het permanent inschakelen of veranderen zodat het de celdeling intensiever aanstuurt. Deze veranderde genen worden oncogenen, en onder bepaalde omstandigheden helpen ze weggelopen celgroei, resulterend in tumoren en kanker.

Naast de aanwezigheid van oncogenen, zijn aanvullende factoren nodig voor kanker, maar oncogenen zijn een van de hoofdoorzaken.
Normale celdeling

In de celcyclus delen normale cellen zich tijdens mitose en gaan dan naar het interfase
stadium. Tijdens de interfase bereiden cellen zich voor op een andere deling of gaan naar de G _{0-fase waarin ze stoppen met delen.}

Als de cel moet delen, gaat deze door een andere celcyclus en produceert twee identieke dochtercellen. Normale proto-oncogenen zijn actief en houden de celdeling.

Dit soort celdeling is belangrijk voor het vervangen van gestorven cellen en voor de groei van jonge organismen. Huidcellen delen bijvoorbeeld de cellen in de buitenste huidlagen constant en vervangen deze. De cellen van baby's delen zich snel en laten de baby groeien tot een volwassene. De proto-oncogenen reageren op signalen die zeggen dat nieuwe cellen of meer cellen nodig zijn en houden de cellen in delen om aan de gesignaleerde behoefte te voldoen.
Oncogenen en celdeling

Terwijl de cel een celcyclus voltooit, passeert drie controlepunten
. Op deze punten wordt de toestand van de cel beoordeeld. Als alles normaal verloopt, gaat het celdelingsproces verder. Als er een probleem is, zoals onjuist DNA of onvoldoende celmateriaal voor twee nieuwe cellen, stopt het proces.

Oncogenen verstoren de werking van deze controlepunten. Om de celcyclus te onderbreken, kunnen proto-oncogenen worden gedeactiveerd of kan een suppressorgen het overnemen. Als een proto-oncogeen is gemuteerd in een oncogeen, kan het de cel vertellen om ondanks de problemen te blijven delen. Het resultaat kan een massa defecte cellen zijn.
Oncogenen, DNA-schade en celdood

Een bijzonder belangrijk controlepunt komt aan het einde van de interfase voordat de cel begint te delen in de mitosefase. Op dit punt controleert de cel of het DNA volledig is gedupliceerd en of er geen fouten in de DNA-strengen zijn. Typische fouten zijn onderbrekingen in het DNA of onjuist gerepliceerde genen.

Als er DNA-schade is, moeten de overeenkomstige proto-oncogenen worden gedeactiveerd en moet de cel het deelproces stoppen terwijl het probeert zijn DNA te repareren. Als er een oncogen aanwezig is, kan dit de cel helpen de stopsignalen te negeren en door te gaan met delen.

De nieuwe cellen hebben defect DNA en kunnen niet goed functioneren. In sommige gevallen zal de celgroei doorgaan en de dochtercellen een tumor vormen.

Soms vinden de controles op het controlepunt dat cel-DNA-schade te ernstig is om te herstellen. In dit geval zou de cel afsterven in een proces met de naam apoptose
. Wanneer oncogenen aanwezig zijn, kunnen ze de cel helpen om apoptose te omzeilen en door te gaan met delen. De nieuwe cellen erven zowel het defecte DNA als de oncogenen en kunnen doorgaan met delen in onbeperkte celgroei.
Oncogenen en tumorgroei

Wanneer oncogenen cellen helpen delen ondanks de aanwezigheid van stopsignalen, kunnen de cellen groeien snel in een kleine tumor. Zulke tumoren zijn op zichzelf niet gevaarlijk omdat ze geen onafhankelijke bloedtoevoer hebben en tumorcellen niet kunnen migreren en aangrenzende weefsels binnendringen. Tumorgroei en celmigratie die metastase veroorzaakt, vereisen aanvullende factoren om verder te gaan.

Naast proto-oncogenen die helpen de celgroei te reguleren, hebben cellen ook tumorsuppressorgenen die de ongecontroleerde deling van cellen en de onnodige groei van bloedvaten beperken . Het ontwikkelen van een bloedtoevoer voor groeiend weefsel wordt angiogenese genoemd.

Zowel proto-oncogenen als tumorsuppressorgenen regelen angiogenese en zorgen ervoor dat het geen onbeperkte celgroei ondersteunt. Wanneer proto-oncogenen muteren in oncogenen, verstoren ze de effecten van de tumorsuppressorgenen terwijl ze angiogenese bevorderen. De tumor kan dan groter worden met zijn eigen bloedtoevoer.

Soms bevorderen oncogenen niet alleen de celgroei, maar activeren ze ook bepaalde celfuncties. Om metastase
te laten plaatsvinden, moeten cellen door bloedvaten naar nieuwe locaties migreren en daar beginnen te vermenigvuldigen. Oncogenen kunnen celmigratiegedrag activeren.

Nu kan de tumor gevaarlijk worden en kankerachtige groei veroorzaken omdat deze zijn eigen bloedtoevoer heeft, en de tumorcellen kunnen door de nieuwe bloedvaten migreren.
Voorbeelden van Oncogenen