Što je stanična signalizacija?

Stanična signalizacija je opći pojam koji se odnosi na mnoge i različite procese pomoću kojih se generiraju, održavaju, koriste i prekidaju komunikacije koje kontroliraju aktivnosti na razini stanice. Značajan dio genoma organizma općenito kodira proteine ​​uključene u signalne procese, budući da je signalizacija stanica uključena u sve, od razvoja organizma do odgovora na različite podražaje unutar i izvan organizma. Kako bismo ilustrirali važnost pravilne signalizacije, defekti u jednom signalnom putu mogu, u mnogim organizmima, uzrokovati razvojne probleme koji dovode do smrtnosti dojenčadi. Većina signalizacije događa se između stanica pojedinog organizma, ali se ponekad može dogoditi i između organizama različitih vrsta.

Stanična signalizacija može se dogoditi na mnogo različitih načina. Neki se odvijaju unutar pojedinačne stanice bez obzira na vanjske stanice. Međustanična komunikacija može se dogoditi putem jukstakrine signalizacije, kojom dvije stanice u izravnom kontaktu razmjenjuju signale; parakrina signalizacija, kojom stanice komuniciraju na relativno kratkim staničnim udaljenostima; i endokrinu signalizaciju, pomoću koje stanice koje su relativno udaljene jedna od druge komuniciraju. Stanice komuniciraju s nesusjednim stanicama oslobađanjem signalnih elemenata u obližnju staničnu okolinu ili u krv. Signali koji se puštaju u krv nazivaju se hormonima i mogu uzrokovati značajne promjene u udaljenim stanicama.

Neophodno je da se generiranje i proliferacija staničnih signala pobliže regulira, tako da su signalni putovi rijetko tako jednostavni kao “stanični signal A uzrokuje učinak B”. Osim toga, mnogi procesi signalizacije značajno se preklapaju i mnoge različite komponente signalizacije mogu biti potrebne za stvaranje učinka. Procesi stanične signalizacije su, posljedično, obično organizirani u “signalne putove” koji opisuju mnoge različite signalne i regulatorne komponente koje postoje između početnog signala ili signala i konačnog učinka ili učinaka. Razlike u signalnim putovima stanica mogu utjecati na brzinu, učinkovitost i preciznost signala. Ovo je važno jer ponekad podražaj ili signal mora biti u stanju izazvati snažan učinak vrlo brzo, dok je u drugim slučajevima važnije da podražaj izazove odgovor koji odgovara jačini signala.

Postoji nekoliko različitih metoda pomoću kojih istraživači proučavaju staničnu signalizaciju. Tradicionalne metode općenito su usmjerene na identificiranje i opisivanje određenih dijelova staničnog signalnog puta. Jedna od mogućih metoda za to uključuje sprječavanje ekspresije gena za koje se sumnja da je uključen u signalni put i promatranje učinaka. Drugi pristup proučavanju staničnih signalnih puteva uključuje biološki pristup poznat kao biologija sustava. U biologiji sustava analiziraju se široki, razgranati signalni putovi, uočavaju se njihova emergentna svojstva i analiziraju učinci malih promjena u cijelom sustavu.