Rauch Tibor - Varga Máté - Hoffmann Gyula: Fejlődésbiológia II. Epigenetika és fejlődési mintázatképzés (Pécs, 2014)

IV. A sejtek kommunikációja és kölcsönhatásai, jelátviteli folyamatok. Jelátvitel és sejthalál

A sejtek kommunikációja és kölcsönhatásai IV. A SEJTEK KOMMUNIKÁCIÓJA ÉS KÖLCSÖNHATÁSAI, JELÁTVITELI FOLYAMATOK, JELÁTVITEL ÉS SEJTHALÁL (Schipp Renáta, Harci Alexandra, Kiss Katalin, Németh Zoltán, Mátics Róbert, Barna János, Hoffmann Gyula, Varga Dániel, Varga Máté, Varga Judit) Alapvetés és kontextus A sejtek egyik alapvető tulajdonsága hogy a környezetükben lévő fizikai és kémiai ingereket képe­sek érzékelni és ezekre válaszolni. Ahhoz, hogy a sejt reagálni tudjon a változásokra, először is olyan Jelvevőkre”, receptorokra van szükség, amikkel érzékeli az ingereket, másodsorban pedig egy „útra”, amin keresztül az extracelluláris jel befolyásolhatja a sejt működését, valamint termé­szetesen effektor jellegű folyamatokra: leggyakrabban transzkripciós faktor aktivitás változásával induló génkifejeződés változásra. Az olyan összetett folyamatok, mint a térben és időben zajló differenciáció, irányított sejtmozgások, a többféle sejttípusból szerveződő szervek kialakulása, és a mindezen folyamatokat magába foglaló fejlődési mintázatképzés (=„pattem formation”; VI-XI1. fejezet; Morfogenezis fejezet, I .kötet) feltételezik a folytonos sejt-sejt kommunikációt és a koor­dinált sejtkölcsönhatásokat. Ezeket a sejt-sejt, sejt-környezet közötti kommunikációs folyamatokat nevezzük jelátvitelnek (szignáltranszdukció). A fejezet a jelátviteli folyamatok elemeinek és a jelátviteli folyamatok je­lentős részének áttekintését tartalmazza, számos, a fejlődés szempontjából releváns példával. Szer­ves kapcsolódásukat a fejlődéssel azzal is hangsúlyoztuk, hogy egy, a sejtdeterminációról, azon belül a másodlagos indukcióról szóló (X.) fejezetben visszatérünk a jelátviteli folyamatok szerepé­re a fejlődésben, és hangsúlyozzuk egyetemes jellegüket, és molekuláris szintű architektúrájuk, szerveződésük, funkcióik egységét. Ezek a jelátviteli utak az evolúció során jelentős mértékben konzerválódtak, az a jelpálya például ami a Drosophila szemében a fény receptorok kialakításáért felelős minden elemében, egyértelműen azonos eredetű rendszer az emberi EGF jelátviteli úttal, nem mellékes megemlíteni azt sem, hogy ez az út legalább 1 milliárd éve biztosan hasonló funkci­ót szolgál. Bár a részletekről elsősorban a sejtek determinációjáról szóló fejezetekben (Vll-X feje­zetek) szólunk, de a jelpályáknak - kisebb-nagyobb áttételekkel - minden, a könyvben említett folyamatban részük van. Miután a génkifejeződéssel kapcsolatuk talán senki számára sem kérdé­ses, az epigenetikával (I-III. fejezet) való kapcsolatukat külön nem hangsúlyozzuk. Általában a jelátvitelről A jel: A jelmolekulák mérete, kémiai természete sokféle lehet, vannak közöttük nagy fehérjék, és pár atomos gázok. Néhány sajátságuk általánosnak tekinthető, azaz a ,jó” szignálokra” minden­képpen jellemző: (i.) Specificitás: eléggé egyediek ahhoz, hogy csak a detekciójukra szelektálódott molekuláris masinéria megjelenésüket eseményként észlelje. (ii.) Viszonylag kis molekulák, hogy hatékonyan terjedhessenek. Megjegyezzük, hogy speciá­lis esetben vannak eltérések, pl. a forrásához közel ható jelmolekula néha nagyméretű fehérje le­het, így nem kimondottan mobilis. (iii.) Gyors előállíthatóság, mobilizálhatóság, módosíthatóság, hogy a válasz gyorsan be/kikap­­csolható legyen. A szignált készítheti egy enzim, sokszor általánosan előforduló szubsztrátból, vagy jelen lehet inaktív formában (más molekulához kötve vagy kémiailag módosítva, sejtor-171

Next