Ang signal transduction ay ang paghahatid ng panlabas at panloob na stimuli sa organismo. Receptor proteins, pangalawang messenger, at enzymes pangunahin na kasangkot sa signal transduction na ito. Ang mga depekto sa signal transduction ay nakabatay sa karamihan ng mga sakit, tulad ng kanser at autoimmune sakit.
Ano ang signal transduction?
Sa pamamagitan ng transduction ng pisyolohikal na signal o signal transduction, ang mga cell ng katawan ay tumutugon sa panlabas at panloob na stimuli. Sa pamamagitan ng transduction ng pisyolohikal na signal o signal transduction, ang mga cell ng katawan ay tumutugon sa panlabas at panloob na stimuli. Sa prosesong ito, ang isang senyas ay nabago at tumagos sa loob ng isang cell, kung saan pinasisimulan nito ang epekto ng cellular sa pamamagitan ng isang kadena ng signal. Sa ganitong paraan, ang mga signal ay maaaring mailipat mula sa isang kompartimento ng katawan patungo sa isa pa. Ang mga cell ay maaaring makipag-usap sa bawat isa. Ang paghahatid ng signal ay nangyayari alinman sa isang antas o sa maraming antas. Kapag ang ilang mga antas na konektado sa serye ay kasangkot sa proseso, ito ay tinatawag na isang cascade ng pagbibigay ng senyas. Enzymes at pangalawang messenger ay kasangkot sa signal transduction. Samakatuwid, madalas naming pinag-uusapan ang isang proseso ng biochemical na mediated ng enzyme kung saan ang impormasyong biological ay naihahatid sa pamamagitan ng mga carrier. Ang mga senyas mula sa iba't ibang mga mapagkukunan ay pinagsama sa cytoplasm o nucleus. Sama-sama, ang magkakaibang mga pathway ng pagbibigay ng senyas ng isang uri ng cell ay bumubuo ng kilala bilang network ng pag-sign. Mga tugon sa kalamnan at kalamnan contraction, pati na rin ang paningin ng visual at olpaktoryo, ang lahat ay umaasa sa signal transduction.
Pag-andar at gawain
Protina ay matatagpuan sa lamad ng cell at sa loob ng isang cell ng katawan. Ang mga ito proteins maglingkod bilang mga receptor. Sumenyas molecule ikabit sa mga protina ng receptor sa ibabaw. Sa gayon, ang mga receptor ay tumatanggap ng mga senyas mula sa labas o sa loob at ipadala ito sa loob ng cell para sa pagproseso. Ang kilalang senyas molecule isama ang mga neurotransmitter at hormones, Halimbawa. Maraming iba't ibang mga receptor sa katawan ng tao. Ang mga receptor ng cystolic, halimbawa, ay matatagpuan sa malapot na bahagi ng cytoplasm. Pangunahing kasama sa ganitong uri ng mga receptor ang mga receptor ng steroid. Upang makilala mula sa mga receptor na ito ay ang mga receptor ng lamad. Mayroon silang isang intracellular at isang extracellular na antas. Kaya, may kakayahan silang mag-signal ng molekulang nagbubuklod sa labas ng cell. Upang payagan ang signal na tumagos sa loob, binago nila ang kanilang spatial na istraktura. Ang signal mismo ay hindi tumagos sa cell. Sa halip, ang impormasyon ng signal ay umabot sa loob ng cell sa pamamagitan ng mga proseso ng biochemical ng mga protina. Ang mga prosesong biochemical na ito ay kinokontrol ng mga hydrophilic na sangkap tulad ng neurotransmitter. Ang mga receptor na nakatali sa lamad ay alinman sa mga channel ng ion, mga receptor na kaakibat ng protina, o mga daanan ng pagbibigay ng senyas na isinama sa enzyme. Ang mga channel ng Ion ay mga protina ng transmembrane. Ang mga ito ay alinman sa naaktibo o na-deactivate ng isang senyas. Ang pagkamatagusin ng lamad sa gayon ay nagdaragdag o bumababa para sa ilang mga ions. Ang mga channel ng Ion ay partikular na nauugnay para sa mga signal ng nerve. Ang mga receptor na pinagsama ng protina ng G ay nagpapasigla ng isang G protein upang mapalitan ang nakatali na GDP ng compound na kemikal na GTP. Ito ay sanhi ng pagkasira ng protina ng G sa mga yunit ng α at,, na parehong nagpapadala ng signal. Ang mga receptor na kaakibat ng protina ay nasasangkot sa mga proseso tulad ng paningin at olfaction. Ang mga pathway ng pag-sign ng enzim na kaisa ay binubuo ng anim na subclass. Ang lahat ng mga ito ay tumutugma sa mga protein ng transmembrane. Ang mga proseso tulad ng kinase-mediated phosphorylation at phosphatase-mediated dephosphorylation ay may gampanin kaugnay sa mga signaling pathway na ito. Hindi alintana ang landas ng pagbibigay ng senyas, ang paghahatid ng panloob at panlabas na mga signal sa mga protina ng effector sa loob ng cell ay ang tunay na layunin ng signal transduction. Ang transduction na ito ay nangyayari sa pamamagitan ng naka-target mga pakikipag-ugnayan sa pagitan ng maraming mga protina. Ang pag-aktibo ng mga protina ng pagbibigay ng senyas at mga protina ng intracellular na pag-sign ay may pangunahing papel sa prosesong ito. Ang ilang mga senyas ay pinalakas ng sabay na pag-aktibo ng maraming mga protina ng effector. Ang mga pangalawang messenger ay partikular na nauugnay para sa pagkakaugnay ng mga signal transduction pathway at ang pagsasama ng iba't ibang mga signal. Ito ang mga interface ng iba't ibang mga pathway na maaaring magpalitaw ng mga tugon na tukoy sa cell. Nagbibigay-daan ang transduction ng signal ng isang unicellular na organismo na umangkop sa kapaligiran nito, halimbawa sa pamamagitan ng regulasyon ng sotff na metabolismo o gene ekspresyon Sa ganitong paraan, nagbibigay-daan ang proseso ng kaligtasan ng unicellular na organismo. Sa mga multicellular na organismo, ang signal transduction ay nagbibigay-daan sa pagtanggap at pagproseso ng panloob at panlabas na stimuli. Ang paglilipat ng signal ay samakatuwid ay hindi rin mapapalitan para sa kanilang kaligtasan. Ang paglaki ng cell, paghahati ng cell, at pagkamatay ng cell, halimbawa, ay naiimpluwensyahan ng mga proseso na inilarawan.
Mga karamdaman at karamdaman
Kapag nagambala ang mga pathway ng pag-sign, ang pagkagambala na ito ay maaaring magresulta sa iba't ibang mga sakit. Mga Kanser, dyabetis, klase sakit, at autoimmune sakit ipinakita na nauugnay sa mga depekto sa signal transduction. Ang isang molekulang nagbigay ng senyas ay karaniwang nagbubuklod sa isa sa mga inilarawan na receptor sa ibabaw ng isang cell at maaaring magpalitaw ng mga paghahati ng cell sa isang kumplikadong tugon. Sa kanser, mga mutasyon sa mga gen ng pag-coding para sa pagbibigay ng senyas molecule, mga receptor, o enzymes nagreresulta sa tumaas o maling direksyon ng pag-signaling aktibidad ng landas. Nagreresulta ito sa isang pagtaas ng pagpapasigla ng dibisyon ng cell. Sa kontekstong ito, ang mga enzyme na kasangkot sa transduction ay may pangunahing papel. Sila ay madalas na nagpapakita ng mas mataas na aktibidad sa kanser. Samakatuwid nais ng Farmacology na mapili nang mapigilan ang mga enzyme na ito sa hinaharap at sa gayon ay bumuo ng isang gamot na kontra-kanser. Kahit na bukod sa mga ahente ng anti-cancer, ang pananaliksik sa medikal ay kasalukuyang (hanggang 2015) na masinsinang nakikibahagi sa pagpapaunlad ng mga pagpapagaling batay sa mga proseso ng signal transduction. Kahit kolera, humahagulgol ubo, at laganap na mga karaniwang karamdaman tulad ng Alta-presyon ay nauugnay sa mga depekto sa signal transduction na naisip na mapadali ng ilang mga panlabas na stimuli. Ang gamot magagamit ngayon para sa iba't ibang mga sakit na partikular na nakagambala sa signal transduction. Sa hinaharap, ang interbensyon na ito ay malamang na maging mas naka-target at nakadirekta sa layunin.
