Got a burning science question? Lähetä se osoitteeseen [email protected] yritämme vastata siihen täällä tai lehden tulevassa numerossa.
Jos et ole huomannut, me Discover-lehden bloggaajat olemme päässeet printtiversioon uuden kuukausittaisen Ask Discover-ominaisuuden kautta. Sinä kysyt, me vastaamme. Viime kuussa Neuroskeptikko alkoi haaveilla, mutta tässä kuussa kyse on solujenvälisestä keskustelusta:
Kysy Discover Cell Communication
Damn, Paul! Se on iso kysymys. Tässä on lehteni vastaus:
solut viestivät oman kielensä kautta kemiallisia signaaleja. Erilaiset yhdisteet, kuten hormonit ja välittäjäaineet, toimivat sanojen ja fraasien tavoin kertoen solulle ympäröivästä ympäristöstä tai välittäen viestejä. Kun haima havaitsee, että ihminen on esimerkiksi juuri syönyt, se vapauttaa hormoni-insuliinia kertomaan muille kehon soluille glukoosin poistamisesta verestä. Aivan kuten ihminen tarvitsee korvia yhtä paljon kuin suuta käydäkseen keskustelua, solut käyttävät reseptoriproteiineja joko ulommassa soluseinässä tai itse solun sisällä erilaisten signaalien ”kuulemiseen”. Kun signaalikemikaali sitoutuu reseptoriin, kyseinen proteiini käynnistää solussa signalointikaskadin, joka lopulta johtaa solun vasteeseen. Jokaisessa solussa on reseptoreita, jotka pystyvät havaitsemaan paljon erilaisia signaaleja, joten niitä pommitetaan jatkuvasti biologisella keskustelulla. Kuvittele olevasi huoneessa ja kaikkien puhuvan sinulle yhtä aikaa! Miten kasvi sitten käyttää soluviestintää kasvaakseen kohti auringonvaloa? Kasvien kasvukärjet tuottavat auxinia — hormonia, joka käskee soluja kasvamaan ja jakautumaan-joka sitten lähetetään muualle kasviin. Kasvin varjoisat osat saavat enemmän auxinia, mikä saa solut venymään, kun taas aurinkoisen puolen solut eivät. Kun toinen puoli pitenee ja toinen puoli pysyy samana, kasvi taipuu.
halusin kuitenkin todeta, että tämä on superlyhyt, uskomattoman yksinkertaistettu vastaus. Soluviestintä on selittämättömän monimutkaista. Esimerkiksi nämä ovat yhteen reseptoriin, B-solun antigeenireseptoriin liittyvät reitit:
b-solujen vuorovaikutusten takkuinen verkko Solusignaalitekniikasta
sen lisäksi, että yksittäiset reseptorit tekevät monia asioita, erilaiset vasteet liittyvät laajaan reseptorien ja viestien monimuotoisuuteen. Otetaan proteiini Akt, seriini / treoniinikinaasi (eli se lisää fosfaattiryhmiä seriini-tai treoniiniaminohappoihin muihin proteiineihin). Akt osallistuu koko kehon signalointiin ja on yksi tärkeimmistä toimijoista syövän signaloinnissa:
Akt ja sen monet signalointireseptorit ja-kohteet Solusignalointiteknologiasta
kokonaiset urat on omistettu erilaisten signaalien tai solujenvälisten reittien toiminnan tutkimiseen. Soluviestintää tutkimalla tutkijat toivovat löytävänsä avainviestejä tai vastaanottimia, joiden avulla solujen toimintaa voidaan muuttaa. Esimerkiksi kommunikaation katkeaminen on osa sitä, mikä mahdollistaa syöpäsolujen kasvun esteettä. Uskomus on, että jos pystymme selvittämään solujen sisällä ja niiden välillä tapahtuvan kemiallisen vuorovaikutuksen vääristyneen verkon, voimme löytää tapoja ohjata eläviä kudoksia tekemään mitä haluamme, olipa kyse sitten elinten kasvattamisesta viljelmäruoissa, kasvien ja eläinten vastustuskyvyn antamisesta tuholaisille tai parantumattomien sairauksien torjumisesta.
kun asiaa ajattelee, periaatteessa kaikki lääkkeemme ovat kemiallisia viestejä tai suunniteltu pysäyttämään ne. Jotkut lääkkeet joko matkivat tai ovat identtisiä luonnollisten kemiallisten sanansaattajien kanssa, joten kun popsimme pillerin, vaikutamme kehossamme käytävään keskusteluun. Toiset näyttävät niin paljon heiltä, että he juuttuvat sinne, missä todelliset sitovat, estäen viestien vastaanottamisen.
joskus lähetämme soluihimme signaaleja, kun emme aio. On olemassa useita kemikaaleja, joita käytämme teollisesti, esimerkiksi estrogeenihormonia jäljitteleviä kemikaaleja, ja kun ne tulevat kehoomme, ne alkavat käskeä soluja tekemään asioita, joita emme halua niiden tekevän. Näistä ksenoestrogeeneista on tullut valtava sääntelyongelma, eikä pelkästään meidän takiamme, vaan myös niiden vaikutusten vuoksi, joita niillä on kasveihin ja eläimiin, joiden kanssa ne joutuvat kosketuksiin.
kävimmepä joskus hallittua keskustelua kehomme kanssa tai emme, mitä enemmän ymmärrämme solujen kommunikointitapoja, sitä enemmän arvostamme minikoneiden monimutkaisuutta ja monimutkaisuutta. Nämä pienet tietokoneet käsittelevät miljoonia signaaleja päivittäin. Ne kommunikoivat käsittämättömillä etäisyyksillä koordinoidakseen erilaisia ruumiinosia. Vaikka tiedämme paljon siitä, miten ne toimivat, mikroskooppinen maailma on meille metazoalaisille yhä hyvin vieras paikka, ja alamme vasta ymmärtää, mitä solutasolla tapahtuu.
tässä on melko hieno video, jossa tarkastellaan solukommunikaatiota ison kuvan näkökulmasta:
on myös kiva Ted-video Bonnie Basslerin bakteeriviestinnästä.