Die Gruppe der Tumorsuppressor-Gene stellt ein Gegengewicht zu den zellteilungsaktivierenden Onkogenen dar. Tumorsuppressor-Gene steuern die Bildung von Eiweißen, die das Zellwachstum unterdrücken. Tumorsuppressor-Gene tragen folglich zur Krebsentstehung bei, wenn sie durch Mutationen ausgeschaltet werden.
Ein Beispiel ist das p53-Gen, das die Bildung von p53-Proteinen steuert. Diese werden auch als „Wächter des Genoms" bezeichnet, weil sie den „Gesundheitszustand" der DNA vor der Zellteilung überprüfen. Sie hemmen die Zellteilung so lange, bis Schäden an der DNA behoben sind oder leiten den programmierten Zelltod (Apoptose) ein, wenn die Schäden irreparabel vorliegen. Dadurch wird verhindert, dass Zellen „entarten". Wenn die Erbinformation für dieses Protein beschädigt ist, können sie diese Kontrollfunktion nicht mehr oder nur noch ungenügend ausüben. Als Folge kommt es zu Zellentartung und Tumorbildung. Unter den Tumorsuppressor-Genen ist das p53-Protein mit rund 50% am häufigsten für die Entstehung von menschlichen Tumoren verantwortlich. Daneben gibt es eine Reihe weiterer Tumorsuppressor-Gene, die Krebserkrankungen auslösen können. So z. B. die Gene BRCA1 und BRCA2, welche an Eierstock- und Brustkrebs beteiligt sind.
