La transducción de señales es la transmisión de estímulos externos e internos en el organismo. Receptor proteínas, segundos mensajeros, y enzimas CRISPR-Cas están principalmente involucrados en esta transducción de señales. Los defectos en la transducción de señales son la base de la mayoría de las enfermedades, como células cancerosas y enfermedades autoinmunes.
¿Qué es la transducción de señales?
Mediante la transducción de señales fisiológicas o la transducción de señales, las células del cuerpo responden a estímulos externos e internos. Mediante la transducción de señales fisiológicas o la transducción de señales, las células del cuerpo responden a estímulos externos e internos. En este proceso, una señal se transforma y penetra en el interior de una célula, donde desencadena el efecto celular a través de una cadena de señales. De esta forma, las señales se pueden transmitir de un compartimento corporal a otro. Por tanto, las células pueden comunicarse entre sí. La transmisión de señales se produce en un nivel o en varios niveles. Cuando varios niveles conectados en serie están involucrados en el proceso, se denomina cascada de señalización. Enzimas y los mensajeros secundarios participan en la transducción de señales. Por lo tanto, a menudo hablamos de un proceso bioquímico mediado por enzimas en el que la información biológica se transmite a través de portadores. Las señales de diferentes fuentes se coordinan en el citoplasma o núcleo. Juntas, las diferentes vías de señalización de un tipo celular forman lo que se conoce como red de señalización. Respuestas inmunes y músculo contracciones, así como las percepciones visuales y olfativas, todas dependen de la transducción de señales.
Función y tarea
Proteínas se encuentran en el membrana celular y dentro de una célula del cuerpo. Estos proteínas sirven como receptores. Señalización moléculas se unen a las proteínas receptoras de la superficie. Así, los receptores reciben señales del exterior o del interior y las transmiten al interior de la célula para su procesamiento. La señalización más conocida moléculas incluyen neurotransmisores y hormonas, por ejemplo. Hay muchos receptores diferentes en el cuerpo humano. Los receptores cistólicos, por ejemplo, se encuentran en la porción viscosa del citoplasma. Este tipo de receptores incluye principalmente receptores de esteroides. A diferencia de estos receptores, se encuentran los receptores de membrana. Tienen un nivel intracelular y extracelular. Por lo tanto, son capaces de unirse a moléculas de señal fuera de la célula. Para permitir que la señal penetre en el interior, cambian su estructura espacial. La señal en sí no penetra en la celda. En cambio, la información de la señal llega al interior de la célula a través de procesos bioquímicos de las proteínas. Estos procesos bioquímicos están controlados por sustancias hidrófilas como los neurotransmisores. Los receptores unidos a la membrana son canales iónicos, receptores acoplados a proteína G o vías de señalización acopladas a enzimas. Los canales de iones son proteínas transmembrana. Se activan o desactivan mediante una señal. La permeabilidad de la membrana aumenta o disminuye así para ciertos iones. Los canales de iones son particularmente relevantes para las señales nerviosas. Los receptores acoplados a proteína G estimulan una proteína G para reemplazar el GDP unido con el compuesto químico GTP. Esto hace que la proteína G se descomponga en unidades α y βγ, las cuales transmiten la señal. Los receptores acoplados a proteínas G están involucrados en procesos como la visión y el olfato. Las vías de señalización acopladas a enzimas constan de seis subclases. Todos ellos corresponden a proteínas transmembrana. Procesos como la fosforilación mediada por quinasas y la desfosforilación mediada por fosfatasa juegan un papel en relación con estas vías de señalización. Independientemente de la vía de señalización, la transmisión de señales internas y externas a las proteínas efectoras dentro de la célula es el objetivo real de la transducción de señales. Esta transducción se produce a través de interacciones entre múltiples proteínas. La activación de proteínas de señalización y proteínas de señalización intracelular juega un papel importante en este proceso. Algunas señales se amplifican activando simultáneamente múltiples proteínas efectoras. Los segundos mensajeros son particularmente relevantes para la interconexión de vías de transducción de señales y la integración de diferentes señales. Estas son interfaces de diferentes vías que pueden desencadenar respuestas específicas de células. La transducción de señales permite que un organismo unicelular se adapte a su entorno, por ejemplo, a través de la regulación del metabolismo de la sustancia o gen expresión. De esta manera, el proceso posibilita la supervivencia del organismo unicelular. En los organismos multicelulares, la transducción de señales posibilita la recepción y procesamiento de estímulos internos y externos. Por tanto, la transducción de señales también es insustituible para su supervivencia. El crecimiento celular, la división celular y la muerte celular, por ejemplo, están influenciados por los procesos descritos.
Enfermedades y trastornos
Cuando se interrumpen las vías de señalización, esta interrupción puede provocar diversas enfermedades. Cánceres diabetes, riñón enfermedad y enfermedades autoinmunes se ha demostrado que están relacionados con defectos en la transducción de señales. Una molécula de señalización generalmente se une a uno de los receptores descritos en la superficie de una célula y puede desencadenar divisiones celulares en una respuesta compleja. En células cancerosas, mutaciones en genes codificadores para señalización moléculas, receptores, o enzimas CRISPR-Cas dar lugar a una actividad de la vía de señalización aumentada o mal dirigida. Esto da como resultado un aumento en la estimulación de la división celular. En este contexto, las enzimas implicadas en la transducción juegan un papel importante. A menudo exhiben una mayor actividad en células cancerosas. Por lo tanto, la farmacología quiere inhibir selectivamente estas enzimas en el futuro y así desarrollar un fármaco contra el cáncer. Incluso aparte de los agentes anticancerígenos, la investigación médica está actualmente (a partir de 2015) intensamente comprometida en el desarrollo de curas basadas en procesos de transducción de señales. Incluso cólera, chillando tos, y dolencias comunes generalizadas como hipertensión están asociados con defectos en la transducción de señales que se cree que son facilitados por ciertos estímulos externos. los drogas disponible en la actualidad para diversas enfermedades que también interfieren específicamente con la transducción de señales. En el futuro, es probable que esta intervención se vuelva aún más específica y dirigida a objetivos.
