masz pytanie? Wyślij do [email protected] postaramy się odpowiedzieć tutaj lub w przyszłym numerze magazynu.
Jeśli nie zauważyłeś, to my blogerzy Discover Magazine wkroczyliśmy do wersji drukowanej dzięki nowemu miesięcznikowi o nazwie Ask Discover. Ty pytasz, my odpowiadamy. W zeszłym miesiącu Neuroskeptyk zaczął śnić, ale w tym miesiącu chodzi o rozmowy międzykomórkowe:
cholera, Paul! To ważne pytanie. Oto moja odpowiedź magazynu:
komórki komunikują się za pomocą własnego języka sygnałów chemicznych. Różne związki, takie jak hormony i neuroprzekaźniki, działają jak słowa i zwroty, opowiadając komórce o otaczającym ją środowisku lub przekazując wiadomości. Gdy trzustka wykryje, że dana osoba właśnie zjadła, na przykład, uwalnia hormon insuliny, aby powiedzieć innym komórkom w organizmie, aby usunąć glukozę z krwi. Tak jak człowiek potrzebuje uszu tak samo jak usta do rozmowy, komórki wykorzystują białka receptorowe na zewnętrznej ścianie komórkowej lub wewnątrz samej komórki, aby” usłyszeć ” różne sygnały. Gdy substancja chemiczna sygnału wiąże się z receptorem, białko to włącza kaskadę sygnałową w komórce, która ostatecznie prowadzi do odpowiedzi komórki. Każda komórka ma receptory, które mogą wykryć wiele różnych sygnałów, więc są one nieustannie bombardowane biologiczną rozmową. Wyobraź sobie, że jesteś w pokoju i wszyscy mówią do Ciebie na raz! Jak więc roślina wykorzystuje komunikację komórkową, aby rosnąć w kierunku światła słonecznego? Rosnące końcówki roślin wytwarzają auksynę-hormon, który każe komórkom rosnąć i dzielić się – który jest następnie wysyłany do reszty rośliny. Zacienione części rośliny otrzymują więcej auksyny, co powoduje, że komórki te wydłużają się, podczas gdy komórki słoneczne Nie. gdy jedna strona wydłuża się, podczas gdy druga strona pozostaje taka sama, roślina wygina się.
chciałem jednak zauważyć, że jest to super krótka, niesamowicie uproszczona odpowiedź. Komunikacja komórkowa jest niewytłumaczalnie skomplikowana. Na przykład są to szlaki związane z pojedynczym receptorem, receptorem antygenu komórek B:
splątana sieć oddziaływań komórek B, z technologii sygnalizacji komórkowej
nie tylko poszczególne receptory robią wiele rzeczy, różne odpowiedzi są związane z szeroką różnorodnością receptorów i wiadomości. Weźmy białko Akt, kinazę serynowo-treoninową (co oznacza, że dodaje grupy fosforanowe do aminokwasów seryny lub treoniny na innych białkach). Akt jest zaangażowany w kaskady sygnałowe w całym ciele i jest jednym z najważniejszych graczy w sygnalizacji raka:
Akt i jego wiele receptorów sygnałowych i celów, z technologii sygnalizacji komórkowej
całe kariery poświęcone są odkrywaniu, jak działają różne sygnały lub ścieżki międzykomórkowe. Badając komunikację komórkową, naukowcy mają nadzieję odkryć kluczowe wiadomości lub odbiorniki, które mogą być wykorzystane do zmiany sposobu działania komórek. Na przykład, załamanie w komunikacji jest częścią tego, co pozwala komórkom nowotworowym rosnąć bez kontroli. Istnieje przekonanie, że jeśli uda nam się rozplątać skręconą sieć chemicznych interakcji wewnątrz i między komórkami, możemy znaleźć sposoby na kierowanie żywymi tkankami do robienia tego, co chcemy, czy to hodowanie narządów w naczyniach kulturowych, nadawanie roślinom i zwierzętom odporności na szkodniki, czy zwalczanie nieuleczalnych chorób.
Kiedy o tym pomyślisz, w zasadzie wszystkie nasze farmaceutyki są Wiadomościami chemicznymi lub mają na celu ich powstrzymanie. Niektóre leki naśladują lub są identyczne z naturalnymi chemicznymi przekaźnikami, więc kiedy podamy pigułkę, wpływamy na rozmowę, która toczy się w naszym ciele. Inni wyglądają na tyle jak oni, aby utknąć tam, gdzie prawdziwe będą się wiązać, blokując odbieranie wiadomości.
czasami wysyłamy sygnały do naszych komórek, kiedy nie zamierzamy. Jest wiele substancji chemicznych, których używamy Przemysłowo, na przykład, naśladujących hormon estrogenowy, a więc kiedy dostają się do naszego ciała, zaczynają mówić komórkom, żeby robiły rzeczy, których nie chcemy. Te ksenoestrogeny stały się ogromnym problemem regulacyjnym, i to nie tylko z powodu nas, ale także ze względu na ich wpływ na rośliny i zwierzęta, z którymi mają kontakt.
niezależnie od tego, czy kiedykolwiek prowadzimy kontrolowaną rozmowę z naszym ciałem, czy nie, im bardziej rozumiemy sposoby, w jakie komunikują się komórki, tym bardziej doceniamy, jak złożone i skomplikowane są mini-maszyny. Te małe komputery przetwarzają miliony sygnałów każdego dnia. Komunikują się na niezgłębionych odległościach, aby koordynować różne części ciała. I choć wiemy dużo o tym, jak działają, mikroskopijny świat jest dla nas bardzo obcym miejscem, a my dopiero zaczynamy rozumieć, co dzieje się na poziomie komórkowym.
oto całkiem fantazyjny film, który patrzy na komunikację komórkową z perspektywy dużego obrazu:
jest też fajny film TED na temat komunikacji bakteryjnej autorstwa Bonnie Bassler.