Truyền tín hiệu là sự truyền các kích thích bên ngoài và bên trong cơ thể sinh vật. Receptor protein, sứ giả thứ hai, và enzyme chủ yếu tham gia vào quá trình truyền tín hiệu này. Những khiếm khuyết trong việc truyền tín hiệu là cơ sở cho hầu hết các bệnh, chẳng hạn như ung thư và bệnh tự miễn dịch.
Truyền tín hiệu là gì?
Bằng phương pháp truyền tín hiệu sinh lý hoặc truyền tín hiệu, các tế bào cơ thể phản ứng với các kích thích bên ngoài và bên trong. Bằng phương pháp truyền tín hiệu sinh lý hoặc truyền tín hiệu, các tế bào cơ thể phản ứng với các kích thích bên ngoài và bên trong. Trong quá trình này, một tín hiệu được biến đổi và thâm nhập vào bên trong tế bào, nơi nó kích hoạt hiệu ứng tế bào thông qua một chuỗi tín hiệu. Bằng cách này, tín hiệu có thể được truyền từ khoang cơ thể này sang khoang cơ thể khác. Do đó, các tế bào có thể giao tiếp với nhau. Quá trình truyền tín hiệu xảy ra ở một mức hoặc nhiều mức. Khi một số cấp độ kết nối nối tiếp tham gia vào quá trình này, nó được gọi là thác tín hiệu. Enzymes và các sứ giả thứ cấp tham gia vào quá trình truyền tín hiệu. Do đó, chúng ta thường nói đến một quá trình sinh hóa qua trung gian enzym, trong đó thông tin sinh học được truyền qua chất mang. Các tín hiệu từ các nguồn khác nhau được điều phối trong tế bào chất hoặc nhân. Cùng với nhau, các đường truyền tín hiệu khác nhau của một loại tế bào hình thành cái được gọi là mạng báo hiệu. Đáp ứng miễn dịch và cơ bắp các cơn co thắt, cũng như nhận thức về thị giác và khứu giác, tất cả đều dựa vào quá trình truyền tín hiệu.
Chức năng và nhiệm vụ
Protein được tìm thấy trên màng tế bào và bên trong tế bào cơ thể. Những protein phục vụ như các cơ quan thụ cảm. Báo hiệu phân tử gắn vào các protein thụ thể trên bề mặt. Do đó, các thụ thể nhận tín hiệu từ bên ngoài hoặc bên trong và truyền chúng vào bên trong tế bào để xử lý. Tín hiệu nổi tiếng nhất phân tử bao gồm chất dẫn truyền thần kinh và kích thích tố, ví dụ. Có nhiều thụ thể khác nhau trong cơ thể con người. Ví dụ, các thụ thể tâm thu nằm trong phần nhớt của tế bào chất. Loại thụ thể này chủ yếu bao gồm các thụ thể steroid. Để phân biệt với các thụ thể này là các thụ thể màng. Họ có một mức độ nội bào và một mức độ ngoại bào. Do đó, chúng có khả năng phát tín hiệu liên kết phân tử bên ngoài tế bào. Để cho phép tín hiệu thâm nhập vào bên trong, chúng thay đổi cấu trúc không gian của chúng. Bản thân tín hiệu không thâm nhập vào tế bào. Thay vào đó, thông tin tín hiệu đến bên trong tế bào thông qua các quá trình sinh hóa của các protein. Các quá trình sinh hóa này được kiểm soát bởi các chất ưa nước như chất dẫn truyền thần kinh. Các thụ thể liên kết với màng là các kênh ion, các thụ thể kết hợp với protein G, hoặc các con đường truyền tín hiệu kết hợp với enzym. Kênh ion là các protein xuyên màng. Chúng được kích hoạt hoặc vô hiệu hóa bởi một tín hiệu. Tính thấm của màng do đó tăng hoặc giảm đối với một số ion nhất định. Các kênh ion đặc biệt liên quan đến các tín hiệu thần kinh. Các thụ thể kết hợp với protein G kích thích protein G thay thế GDP bị ràng buộc bằng hợp chất hóa học GTP. Điều này làm cho protein G bị phá vỡ thành các đơn vị α và βγ, cả hai đều truyền tín hiệu. Các thụ thể kết hợp với protein G tham gia vào các quá trình như thị giác và khứu giác. Các con đường tín hiệu kết hợp với enzyme bao gồm sáu lớp con. Tất cả chúng đều tương ứng với các protein xuyên màng. Các quá trình như phosphoryl hóa qua trung gian kinase và dephosphoryl hóa qua trung gian phosphatase đóng một vai trò liên quan đến các con đường tín hiệu này. Bất kể con đường tín hiệu nào, việc truyền tín hiệu bên trong và bên ngoài đến các protein hiệu ứng bên trong tế bào là mục tiêu thực tế của quá trình truyền tín hiệu. Quá trình chuyển đổi này xảy ra thông qua tương tác giữa nhiều loại protein. Sự hoạt hóa của các protein truyền tín hiệu và các protein truyền tín hiệu nội bào đóng vai trò chính trong quá trình này. Một số tín hiệu được khuếch đại bằng cách kích hoạt đồng thời nhiều protein hiệu ứng. Sứ giả thứ hai đặc biệt thích hợp cho sự kết nối giữa các đường dẫn truyền tín hiệu và tích hợp các tín hiệu khác nhau. Đây là những giao diện của các con đường khác nhau có thể kích hoạt các phản hồi dành riêng cho từng tế bào. Sự dẫn truyền tín hiệu cho phép một sinh vật đơn bào thích nghi với môi trường của nó, ví dụ thông qua việc điều chỉnh quá trình trao đổi chất sotff hoặc gen biểu hiện. Bằng cách này, quá trình này cho phép sự tồn tại của sinh vật đơn bào. Ở sinh vật đa bào, quá trình truyền tín hiệu cho phép tiếp nhận và xử lý các kích thích bên trong và bên ngoài. Việc truyền tín hiệu vì thế cũng không thể thay thế được cho sự sống còn của chúng. Ví dụ, sự phát triển của tế bào, sự phân chia tế bào và sự chết của tế bào bị ảnh hưởng bởi các quá trình được mô tả.
Bệnh tật và rối loạn
Khi các đường dẫn truyền tín hiệu bị gián đoạn, sự gián đoạn này có thể dẫn đến nhiều bệnh khác nhau. Ung thư, bệnh tiểu đường, thận bệnh tật, và bệnh tự miễn dịch đã được chứng minh là có liên quan đến các khiếm khuyết trong quá trình truyền tín hiệu. Một phân tử tín hiệu thường liên kết với một trong những thụ thể được mô tả trên bề mặt tế bào và có thể kích hoạt sự phân chia tế bào trong một phản ứng phức tạp. Trong ung thư, đột biến trong mã hóa gen để truyền tín hiệu phân tử, thụ thể, hoặc enzyme dẫn đến tăng hoạt động của con đường tín hiệu bị định hướng sai. Điều này dẫn đến việc tăng kích thích phân chia tế bào. Trong bối cảnh này, các enzym tham gia vào quá trình tải nạp đóng một vai trò quan trọng. Họ thường thể hiện hoạt động gia tăng trong ung thư. Do đó, ngành dược học muốn ức chế có chọn lọc các enzym này trong tương lai và do đó phát triển một loại thuốc chống ung thư. Ngay cả ngoài các tác nhân chống ung thư, nghiên cứu y học hiện (tính đến năm 2015) đang tham gia sâu vào việc phát triển các phương pháp chữa bệnh dựa trên các quá trình truyền tín hiệu. Cũng dịch tả, khụ khụ hovà các bệnh phổ biến rộng rãi như tăng huyết áp có liên quan đến những khiếm khuyết trong quá trình truyền tín hiệu được cho là được tạo điều kiện bởi một số kích thích bên ngoài. Các thuốc ngày nay có sẵn cho các bệnh khác nhau cũng đã đặc biệt can thiệp vào việc truyền tín hiệu. Trong tương lai, sự can thiệp này có khả năng trở nên có mục tiêu và hướng tới mục tiêu nhiều hơn.
