ai o întrebare științifică arzătoare? Trimite-l la [email protected] și vom încerca să răspundem aici sau într-un număr viitor al revistei.
dacă nu ați observat, bloggerii Discover Magazine ne-au lăsat drumul în versiunea tipărită printr-o nouă caracteristică lunară numită Ask Discover. Tu întrebi, noi răspundem. Luna trecută Neuroskeptic a luat pe dreaming, dar în această lună, este vorba despre palavrageala intercelulare:
cere Discover comunicare Cell
La naiba, Paul! E o întrebare importantă. Iată răspunsul revistei mele:
celulele comunică prin propriul limbaj al semnalelor chimice. Diferiți compuși, cum ar fi hormonii și neurotransmițătorii, acționează ca cuvinte și fraze, spunând unei celule despre mediul din jurul ei sau comunicând mesaje. Când pancreasul detectează că o persoană tocmai a mâncat, de exemplu, eliberează hormonul insulină pentru a spune altor celule din organism să elimine glucoza din sânge. Așa cum o persoană are nevoie de urechi la fel de mult ca o gură pentru a avea o conversație, celulele folosesc proteine receptoare fie pe peretele celular exterior, fie în interiorul celulei în sine pentru a „auzi” semnale diferite. Odată ce substanța chimică semnal se leagă de un receptor, acea proteină pornește o cascadă de semnalizare în celulă care duce în cele din urmă la răspunsul celulei. Fiecare celulă are receptori care pot detecta o mulțime de semnale diferite, astfel încât acestea sunt în mod constant bombardate cu conversație biologică. Imaginați-vă că sunteți într-o cameră și că toată lumea vă vorbește imediat! Deci, cum folosește o plantă comunicarea celulară pentru a crește spre lumina soarelui? Vârfurile de creștere ale plantelor produc auxină — un hormon care spune celulelor să crească și să se împartă-care este apoi trimis la restul plantei. Părțile umbrite ale unei plante primesc mai multă auxină, ceea ce face ca aceste celule să se alungească în timp ce celulele din partea însorită nu. când o parte se prelungește în timp ce cealaltă parte rămâne aceeași, planta se va îndoi.
am vrut să notez, totuși, că acesta este răspunsul super-scurt, incredibil de simplificat. Comunicarea celulară este inexplicabil complicată. De exemplu, acestea sunt căile asociate cu un singur receptor, receptorul antigenului celulei B:
rețeaua încurcată a interacțiunilor celulelor B, de la tehnologia de semnalizare celulară, nu numai că receptorii individuali fac multe lucruri, dar răspunsurile diferite sunt legate de o mare diversitate de receptori și mesaje. Luați proteina AKT, o serină/treonin kinază (ceea ce înseamnă că adaugă grupări fosfat la aminoacizii serină sau treonină de pe alte proteine). Akt este implicat în cascadele de semnalizare în tot corpul și este unul dintre cei mai importanți jucători în semnalizarea cancerului:
Akt și numeroșii săi receptori și ținte de semnalizare, de la tehnologia de semnalizare celulară
cariere întregi sunt dedicate descoperirii modului în care funcționează diferite semnale sau căi intercelulare. Studiind comunicarea celulară, oamenii de știință speră să descopere mesaje cheie sau receptoare care pot fi folosite pentru a modifica modul în care acționează celulele. De exemplu, o defalcare a comunicării face parte din ceea ce permite celulelor canceroase să crească necontrolate. Credința este că, dacă putem dezlega rețeaua răsucită de interacțiuni chimice din interiorul și între celule, putem găsi modalități de a direcționa țesuturile vii să facă ceea ce vrem, fie că este vorba de creșterea organelor în vasele de cultură, de a da plantelor și animalelor rezistență la dăunători sau de a lupta împotriva bolilor incurabile.
când te gândești la asta, practic toate produsele noastre farmaceutice sunt mesaje chimice sau concepute pentru a le opri. Unele medicamente imită sau sunt identice cu mesagerii chimici naturali, așa că atunci când luăm o pastilă, influențăm conversația care se întâmplă în corpul nostru. Alții arată suficient ca ei pentru a rămâne blocați acolo unde s-ar lega cei reali, blocând mesajele să nu fie primite.
Uneori, trimitem semnale celulelor noastre atunci când nu intenționăm. Există o serie de substanțe chimice pe care le folosim industrial, de exemplu, mimează hormonul estrogen, și astfel, atunci când intră în corpul nostru, încep să spună celulelor să facă lucruri pe care nu vrem să le facă. Acești xenoestrogeni au devenit o problemă uriașă de reglementare și nu numai din cauza noastră, ci și din cauza efectelor pe care le au asupra plantelor și animalelor cu care vin în contact.
fie că avem vreodată o conversație controlată cu corpurile noastre sau nu, cu cât înțelegem mai mult modurile în care celulele comunică, cu atât apreciem mai mult cât de complexe și complicate sunt mini-mașinile. Aceste computere mici procesează milioane de semnale în fiecare zi. Ei comunică pe distanțe insondabile pentru a coordona părți disparate ale corpului. Și deși știm multe despre cum funcționează, lumea microscopică este încă un loc foarte străin pentru noi metazoanii, și abia începem să înțelegem ce se întâmplă la nivel celular.
Iată un videoclip destul de fantezist privind comunicarea celulară dintr-o perspectivă de ansamblu:
există, de asemenea, un videoclip Ted frumos despre comunicarea bacteriană de Bonnie Bassler.