Transduksi isyarat adalah penyebaran rangsangan luaran dan dalaman dalam organisma. Penerima protein, utusan kedua, dan enzim terutamanya terlibat dalam transduksi isyarat ini. Kecacatan dalam transduksi isyarat mendasari kebanyakan penyakit, seperti kanser and penyakit autoimun.
Apakah transduksi isyarat?
Melalui transduksi isyarat fisiologi atau transduksi isyarat, sel-sel badan bertindak balas terhadap rangsangan luaran dan dalaman. Melalui transduksi isyarat fisiologi atau transduksi isyarat, sel-sel badan bertindak balas terhadap rangsangan luaran dan dalaman. Dalam proses ini, isyarat diubah dan menembus ke bahagian dalam sel, di mana ia mencetuskan kesan sel melalui rantai isyarat. Dengan cara ini, isyarat dapat dihantar dari satu bahagian badan ke bahagian lain. Sel dapat berkomunikasi antara satu sama lain. Penghantaran isyarat berlaku sama ada pada satu tahap atau pada pelbagai peringkat. Apabila beberapa tahap yang dihubungkan secara bersiri terlibat dalam proses itu, ia disebut lata isyarat. Enzim dan utusan sekunder terlibat dalam transduksi isyarat. Oleh itu, kita sering bercakap mengenai proses biokimia yang diperantarai oleh enzim di mana maklumat biologi dihantar melalui pembawa. Isyarat dari pelbagai sumber diselaraskan dalam sitoplasma atau nukleus. Bersama-sama, jalur isyarat yang berbeza dari jenis sel membentuk apa yang dikenali sebagai rangkaian isyarat. Tindak balas imun dan otot pengecutan, serta persepsi visual dan penciuman, semuanya bergantung pada transduksi isyarat.
Fungsi dan tugas
Protein terdapat di membran sel dan di dalam sel badan. Ini protein berfungsi sebagai reseptor. Isyarat molekul melekat pada protein reseptor di permukaan. Oleh itu, reseptor menerima isyarat dari luar atau dalam dan menghantarnya ke bahagian dalam sel untuk diproses. Isyarat yang paling terkenal molekul merangkumi neurotransmitter dan hormon, sebagai contoh. Terdapat banyak reseptor yang berbeza di dalam tubuh manusia. Reseptor sistolik, misalnya, terletak di bahagian likat sitoplasma. Jenis reseptor ini terutamanya merangkumi reseptor steroid. Yang mesti dibezakan dari reseptor ini adalah reseptor membran. Mereka mempunyai tahap intraselular dan ekstraselular. Oleh itu, mereka mampu mengikat molekul isyarat di luar sel. Untuk membiarkan isyarat menembusi ke dalam, mereka mengubah struktur ruang mereka. Isyarat itu sendiri tidak menembusi sel. Sebaliknya, maklumat isyarat mencapai bahagian dalam sel melalui proses biokimia protein. Proses biokimia ini dikendalikan oleh bahan hidrofilik seperti neurotransmitter. Reseptor terikat membran adalah sama ada saluran ion, reseptor berpasangan protein G, atau jalur isyarat yang digabungkan dengan enzim. Saluran ion adalah protein transmembran. Mereka diaktifkan atau dinyahaktifkan oleh isyarat. Kebolehtelapan membran meningkat atau berkurang untuk ion-ion tertentu. Saluran ion sangat relevan untuk isyarat saraf. Reseptor berpasangan protein G merangsang protein G untuk menggantikan KDNK terikat dengan sebatian kimia GTP. Ini menyebabkan protein G terurai menjadi unit α dan keluar, yang keduanya menghantar isyarat. Reseptor berpasangan protein G terlibat dalam proses seperti penglihatan dan penciuman. Laluan isyarat yang digabungkan dengan enzim terdiri daripada enam subkelas. Kesemuanya sesuai dengan protein transmembran. Proses seperti fosforilasi yang dimediasi oleh kinase dan deposforilasi yang dimediasi oleh fosfatase berperanan dalam hubungannya dengan jalur isyarat ini. Terlepas dari jalur isyarat, penghantaran isyarat dalaman dan luaran ke protein efektor di dalam sel adalah tujuan sebenar transduksi isyarat. Transduksi ini berlaku melalui sasaran interaksi antara pelbagai protein. Pengaktifan protein isyarat dan protein isyarat intraselular memainkan peranan utama dalam proses ini. Sebilangan isyarat diperkuat dengan mengaktifkan pelbagai protein efektor secara serentak. Utusan kedua sangat relevan untuk interkoneksi laluan transduksi isyarat dan penyatuan isyarat yang berbeza. Ini adalah antara muka jalur yang berbeza yang boleh mencetuskan tindak balas khusus sel. Transduksi isyarat membolehkan organisma uniselular menyesuaikan diri dengan persekitarannya, misalnya melalui peraturan metabolisme sotff atau gen ungkapan. Dengan cara ini, proses ini memungkinkan kelangsungan hidup organisma unisel. Dalam organisma multisel, transduksi isyarat membolehkan penerimaan dan pemprosesan rangsangan dalaman dan luaran. Oleh itu, transduksi isyarat juga tidak dapat diganti untuk kelangsungan hidup mereka. Pertumbuhan sel, pembahagian sel, dan kematian sel, misalnya, dipengaruhi oleh proses yang dijelaskan.
Penyakit dan gangguan
Apabila laluan isyarat terganggu, gangguan ini boleh mengakibatkan pelbagai penyakit. Kanser, kencing manis, buah pinggang penyakit, dan penyakit autoimun telah terbukti berkaitan dengan kecacatan dalam transduksi isyarat. Molekul isyarat biasanya mengikat salah satu reseptor yang dijelaskan di permukaan sel dan boleh mencetuskan pembelahan sel dalam tindak balas yang kompleks. Dalam kanser, mutasi dalam gen pengekodan untuk memberi isyarat molekul, reseptor, atau enzim mengakibatkan aktiviti laluan isyarat meningkat atau salah arah. Ini mengakibatkan peningkatan rangsangan pembahagian sel. Dalam konteks ini, enzim yang terlibat dalam transduksi memainkan peranan utama. Mereka sering menunjukkan peningkatan aktiviti di kanser. Oleh itu, farmakologi ingin secara selektif menghalang enzim ini di masa depan dan dengan itu mengembangkan ubat anti-barah. Walaupun selain daripada agen anti-barah, penyelidikan perubatan pada masa ini (mulai 2015) secara intensif terlibat dalam penyembuhan berdasarkan proses transduksi isyarat. Walaupun taun, teriakan batuk, dan penyakit biasa yang meluas seperti tekanan darah tinggi dikaitkan dengan kecacatan dalam transduksi isyarat yang difikirkan difasilitasi oleh rangsangan luaran tertentu. The dadah tersedia hari ini untuk pelbagai penyakit yang juga secara khusus mengganggu transduksi isyarat. Pada masa akan datang, campur tangan ini cenderung menjadi lebih disasarkan dan terarah ke arah tujuan.
