heb je een brandende wetenschapsvraag? Stuur het naar [email protected] en we zullen proberen om het hier te beantwoorden of in een toekomstig nummer van het tijdschrift.
als het je nog niet is opgevallen, hebben wij Discover Magazine bloggers onze weg naar de gedrukte versie geweven door middel van een nieuwe maandelijkse functie genaamd Ask Discover. Jij vraagt, wij antwoorden. Vorige maand begon Neuroskeptic te dromen, maar deze maand draait het allemaal om intercellulair chatter:
Damn, Paul! Dat is een grote vraag. Hier is mijn tijdschrift antwoord:
cellen communiceren via hun eigen taal van chemische signalen. Verschillende verbindingen, zoals hormonen en neurotransmitters, handelen als woorden en zinnen, het vertellen van een cel over de omgeving eromheen of het communiceren van berichten. Wanneer de alvleesklier detecteert een persoon heeft net gegeten, bijvoorbeeld, geeft het het hormoon insuline om andere cellen in het lichaam te vertellen om glucose uit het bloed te verwijderen. Net zoals een persoon oren net zoveel nodig heeft als een mond om een gesprek te hebben, gebruiken cellen receptoreiwitten aan de buitencelwand of in de cel zelf om verschillende signalen te “horen”. Zodra de signaalstof aan een receptor bindt, zet die proteã ne een signalerende cascade in de cel in werking die uiteindelijk tot de reactie van de cel leidt. Elke cel heeft receptoren die veel verschillende signalen kunnen detecteren, dus worden ze constant gebombardeerd met biologisch gesprek. Stel je voor dat je in een kamer bent en iedereen tegelijk tegen je praat! Hoe gebruikt een plant cellulaire communicatie om naar zonlicht te groeien? De groeipunten van planten produceren auxine – een hormoon dat cellen vertelt om te groeien en te delen — dat vervolgens naar de rest van de plant wordt verzonden. De schaduwrijke delen van een plant krijgen meer auxine, waardoor deze cellen langer worden, terwijl de cellen van de zonnige kant dat niet doen.
Ik wilde echter opmerken dat dit de super korte, ongelooflijk simplistische reactie is. Cellulaire communicatie is onverklaarbaar ingewikkeld. Dit zijn bijvoorbeeld de paden geassocieerd met een enkele receptor, de B-cel antigeen receptor:
De verwarde web van B-cel interacties, van Cell Signaling Technology
Niet alleen individuele receptoren doen veel dingen, andere antwoorden zijn gekoppeld aan een grote diversiteit van receptoren en berichten. Neem het eiwit Akt, een serine / threonine kinase (wat betekent dat het fosfaatgroepen toevoegt aan serine of threonine aminozuren op andere eiwitten). Akt is betrokken bij signaalcascades door het hele lichaam, en is een van de belangrijkste spelers in het signaleren van kanker:
Akt en zijn vele signaalreceptoren en doelwitten, afkomstig van Cell Signaaltechnologie
hele carrières zijn gewijd aan het ontdekken hoe verschillende signalen of intercellulaire routes werken. Door cellulaire communicatie te bestuderen, hopen wetenschappers belangrijke berichten of ontvangers te ontdekken die kunnen worden gebruikt om te veranderen hoe cellen handelen. Bijvoorbeeld, een storing in de communicatie maakt deel uit van wat kankercellen in staat stelt om ongecontroleerd te groeien. De overtuiging is dat als we het verwrongen web van chemische interacties binnen en tussen cellen kunnen ontwarren, we manieren kunnen vinden om levende weefsels te sturen om te doen wat we willen, of het nu gaat om het kweken van organen in kweekschotels, het geven van planten en dieren weerstand tegen ongedierte, of het bestrijden van ongeneeslijke ziekten.
als je erover nadenkt, zijn in principe al onze geneesmiddelen chemische berichten of ontworpen om ze te stoppen. Sommige medicijnen lijken op of zijn identiek aan natuurlijke chemische boodschappers, dus als we een pil nemen, beïnvloeden we het gesprek in ons lichaam. Anderen lijken genoeg op hen om vast te komen te zitten waar de echte zouden binden, waardoor berichten niet worden ontvangen.
Soms sturen we signalen naar onze cellen als we dat niet van plan zijn. Er zijn een aantal chemische stoffen die we industrieel gebruiken, bijvoorbeeld het imiteren van het hormoon oestrogeen, en dus wanneer ze ons lichaam binnenkomen, beginnen ze cellen te vertellen dingen te doen die we niet willen dat ze doen. Deze xeno-oestrogenen zijn een enorm regelgevend probleem geworden, niet alleen door ons, maar ook door de effecten die ze hebben op planten en dieren waarmee ze in contact komen.
of we ooit een gecontroleerd gesprek met ons lichaam hebben of niet, hoe meer we begrijpen hoe cellen communiceren, hoe meer we waarderen hoe complex en ingewikkeld de mini-machines zijn. Deze kleine computers verwerken dagelijks miljoenen signalen. Ze communiceren over ondoorgrondelijke afstanden om ongelijksoortige lichaamsdelen te coördineren. Hoewel we veel weten over hoe ze werken, is de microscopische wereld nog steeds een vreemde plek voor ons metazoanen.we beginnen nog maar net te begrijpen wat er op cellulair niveau gebeurt.
Hier is een mooie video over celcommunicatie vanuit een groot perspectief:
Er is ook een leuke TED-video over bacteriële communicatie van Bonnie Bassler.