গ্রোথ ফ্যাক্টর এবং রিসেপ্টর সিগনালিং পাথওয়ে

গ্রোথ ফ্যাক্টরগুলি হল নিঃসৃত সিগনালিং প্রোটিন যা কোষ-পৃষ্ঠের রিসেপ্টরগুলির সাথে আবদ্ধ হয় এবং কোষগুলিকে বৃদ্ধি, টিকে থাকা, স্থানান্তরিত হওয়া বা পার্থক্যকরণে নির্দেশ দেয়। বিকাশে, সংরক্ষিত পাথওয়ের একটি ছোট সেট — যার মধ্যে ফাইব্রোব্লাস্ট এবং অন্যান্য গ্রোথ ফ্যাক্টর দ্বারা সক্রিয় রিসেপ্টর টাইরোসিন কাইনেজ পাথওয়ে, Wnt, হেজহগ, নচ, এবং TGF-বিটা/BMP সুপারফ্যামিলি সহ — কোষ এবং টিস্যুগুলির মধ্যে তথ্য আদান-প্রদান করে। এক্সট্রা সেলুলার সিগনালগুলিকে জিন এক্সপ্রেশনের পরিবর্তনের সাথে সংযুক্ত করে, গ্রোথ ফ্যাক্টর এবং রিসেপ্টর সিগনালিং পাথওয়েগুলি ভ্রূণের গঠনকে সমন্বিত করে।

Definition

গ্রোথ ফ্যাক্টরগুলি হল নিঃসৃত পলিপেপটাইড যা নির্দিষ্ট কোষ-পৃষ্ঠের রিসেপ্টরগুলির সাথে আবদ্ধ হয়ে কোষের বৃদ্ধি, টিকে থাকা, স্থানান্তরণ এবং পার্থক্যকরণ নিয়ন্ত্রণ করে; রিসেপ্টর সিগনালিং পাথওয়েগুলি হল আণবিক রিলে যা রিসেপ্টর থেকে ইন্ট্রাসেলুলার ইফেক্টর এবং জিন-এক্সপ্রেশনের পরিবর্তনগুলিতে ফলস্বরূপ সিগনাল বহন করে।

Scope

এই ভুক্তিটি গ্রোথ ফ্যাক্টরগুলি কীভাবে তাদের রিসেপ্টরগুলিকে নিযুক্ত করে, প্রধান ডেভেলপমেন্টাল সিগনালিং পাথওয়েগুলি এবং কীভাবে তারা নিউক্লিয়াসে সিগনাল প্রেরণ করে, এবং পাথওয়েগুলির পুনঃব্যবহার, ইন্টিগ্রেশন এবং প্রসঙ্গ-নির্ভর প্রতিক্রিয়ার পুনরাবৃত্ত নীতিগুলি নিয়ে আলোচনা করে। এটি ডেভেলপমেন্টাল সিগনালিংকে একটি আণবিক বিষয় হিসাবে বিবেচনা করে এবং এটি রেফারেন্স ও শিক্ষামূলক, ক্লিনিকাল নির্দেশিকা নয়।

Core questions

• গ্রোথ ফ্যাক্টরগুলি কীভাবে তাদের কোষ-পৃষ্ঠের রিসেপ্টরগুলিকে সক্রিয় করে?
• বিকাশের সময় ব্যবহৃত প্রধান সিগনালিং পাথওয়েগুলি কী কী?
• একটি এক্সট্রা সেলুলার সিগনাল কীভাবে জিন এক্সপ্রেশনের পরিবর্তনে রূপান্তরিত হয়?
• কেন একই পাথওয়েগুলি অনেক টিস্যুতে পুনঃব্যবহৃত হয়, এবং কীভাবে নির্দিষ্টতা অর্জন করা হয়?

Key concepts

• লিগ্যান্ড-রিসেপ্টর বাইন্ডিং এবং রিসেপ্টর অ্যাক্টিভেশন
• রিসেপ্টর টাইরোসিন কাইনেজ এবং RAS-MAPK ক্যাসকেড
• Wnt/বিটা-ক্যাটেনিন সিগনালিং
• হেজহগ সিগনালিং
• নচ এবং সরাসরি কোষ-কোষ সিগনালিং
• TGF-বিটা/BMP সুপারফ্যামিলি সিগনালিং
• সিগনাল ইন্টিগ্রেশন এবং প্রসঙ্গ-নির্ভর প্রতিক্রিয়া

Key theories

রিসেপ্টর টাইরোসিন কাইনেজ সিগনাল ট্রান্সডাকশন

অনেক গ্রোথ ফ্যাক্টর রিসেপ্টর টাইরোসিন কাইনেজের মাধ্যমে কাজ করে, যার লিগ্যান্ড-প্ররোচিত ডাইমারাইজেশন অটোফসফোরিলেশন এবং ইন্ট্রাসেলুলার ইফেক্টরগুলির নিয়োগকে ট্রিগার করে, RAS-MAPK পাথওয়ের মতো ক্যাসকেডগুলির মাধ্যমে সিগনাল প্রেরণ করে জিন এক্সপ্রেশন এবং কোষের আচরণ নিয়ন্ত্রণ করে।

ডেভেলপমেন্টাল পাথওয়ের একটি সংরক্ষিত টুলকিট

বিকাশ একটি ছোট, সংরক্ষিত সিগনালিং পাথওয়ের সেটের উপর নির্ভর করে — রিসেপ্টর টাইরোসিন কাইনেজ/FGF, Wnt, হেজহগ, নচ, এবং TGF-বিটা/BMP — যা টিস্যু এবং পর্যায় জুড়ে পুনঃব্যবহৃত হয়, যেখানে সেলুলার প্রসঙ্গ প্রতিক্রিয়া নির্ধারণ করে।

Mechanisms

গ্রোথ-ফ্যাক্টর সিগনালিং শুরু হয় যখন একটি নিঃসৃত লিগ্যান্ড একটি নির্দিষ্ট কোষ-পৃষ্ঠের রিসেপ্টরের সাথে আবদ্ধ হয়, যা রিসেপ্টরের কনফর্মেশন বা অলিগোমারাইজেশন অবস্থার পরিবর্তন করে। রিসেপ্টর টাইরোসিন কাইনেজের জন্য, লিগ্যান্ড বাইন্ডিং রিসেপ্টর ডাইমারাইজেশন এবং অটোফসফোরিলেশনকে উৎসাহিত করে, যা ডকিং সাইট তৈরি করে যা অ্যাডাপ্টার এবং ইফেক্টর প্রোটিনগুলিকে নিয়োগ করে এবং RAS-MAPK পাথওয়ের মতো ইন্ট্রাসেলুলার ক্যাসকেডগুলি চালু করে, যা জিন এক্সপ্রেশন পরিবর্তন করে। অন্যান্য ডেভেলপমেন্টাল পাথওয়েগুলি স্বতন্ত্র যুক্তি দ্বারা সিগনাল প্রেরণ করে: Wnt লিগ্যান্ডগুলি বিটা-ক্যাটেনিনকে স্থিতিশীল করে যাতে এটি নিউক্লিয়াসে প্রবেশ করতে পারে এবং ট্রান্সক্রিপশন নিয়ন্ত্রণ করতে পারে; হেজহগ সিগনালিং GLI ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টরগুলির প্রক্রিয়াকরণ এবং কার্যকলাপ নিয়ন্ত্রণ করে; নচ একটি প্রতিবেশী কোষে লিগ্যান্ডের সাথে সরাসরি যোগাযোগের মাধ্যমে সক্রিয় হয়, একটি ইন্ট্রাসেলুলার খণ্ড প্রকাশ করে যা ট্রান্সক্রিপশন নিয়ন্ত্রণ করে; এবং TGF-বিটা/BMP সুপারফ্যামিলি রিসেপ্টর সেরিন/থ্রোনিন কাইনেজের মাধ্যমে সিগনাল দেয় যা SMAD ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টরগুলিকে সক্রিয় করে। এই পাথওয়েগুলি জুড়ে, একই আণবিক টুলকিট বিভিন্ন টিস্যুতে পুনঃব্যবহৃত হয়, এবং নির্দিষ্টতা সেলুলার প্রসঙ্গ, সিগনালগুলির সংমিশ্রণ এবং প্রতিক্রিয়াকে একত্রিত ও সময়বদ্ধ করে এমন ফিডব্যাক থেকে উদ্ভূত হয়।

Clinical relevance

যে গ্রোথ-ফ্যাক্টর পাথওয়েগুলি ভ্রূণ গঠন করে সেগুলি যখন মিউটেটেড হয় তখন জন্মগত ব্যাধিগুলিতে এবং যখন ডিসরেগুলেটেড হয় তখন ক্যান্সারেও জড়িত থাকে এবং এগুলি তীব্র বায়োমেডিকাল আগ্রহের লক্ষ্য। এই ভুক্তিটি রেফারেন্স এবং শিক্ষার জন্য সিগনালিং মেকানিজমগুলি বর্ণনা করে এবং এটি রোগ নির্ণয় বা চিকিৎসার ভিত্তি নয়।

Evidence & guidelines

প্রমাণগুলি বায়োকেমিস্ট্রি, স্ট্রাকচারাল বায়োলজি, জেনেটিক্স এবং মডেল সিস্টেমগুলিতে সেল বায়োলজি থেকে আসে যা লিগ্যান্ড, রিসেপ্টর এবং ডাউনস্ট্রিম ক্যাসকেডগুলিকে সংজ্ঞায়িত করেছে, যা ক্লিনিকাল নির্দেশিকাগুলির পরিবর্তে রিভিউ সাহিত্য এবং পাঠ্যপুস্তকগুলিতে সংশ্লেষিত হয়েছে।

History

বিংশ শতাব্দীর দ্বিতীয়ার্ধে গ্রোথ ফ্যাক্টর এবং তাদের রিসেপ্টরগুলির সনাক্তকরণ প্রতিষ্ঠিত করে যে কোষগুলি পৃষ্ঠের রিসেপ্টরগুলিতে কাজ করে এমন নিঃসৃত প্রোটিনগুলির মাধ্যমে যোগাযোগ করে। অনেক রিসেপ্টর টাইরোসিন কাইনেজ হওয়ার আবিষ্কার এক্সট্রা সেলুলার সিগনালগুলিকে সংজ্ঞায়িত ইন্ট্রাসেলুলার ক্যাসকেডগুলির সাথে সংযুক্ত করেছে, এবং মাছি, কৃমি এবং মেরুদণ্ডী প্রাণীদের বিকাশের জেনেটিক বিশ্লেষণ প্রকাশ করেছে যে একটি ছোট সংরক্ষিত পাথওয়ের সেট — Wnt, হেজহগ, নচ, TGF-বিটা/BMP, এবং রিসেপ্টর টাইরোসিন কাইনেজ সিগনালিং — ভ্রূণ জুড়ে পুনঃব্যবহৃত হয়।

Key figures

• Joseph Schlessinger
• Mark Lemmon
• Roel Nusse
• Spyros Artavanis-Tsakonas
• Norbert Perrimon

Seminal works

• lemmon-schlessinger-2010
• perrimon-2012
• artavanis-tsakonas-1999

Frequently asked questions

কোষের বাইরে একটি গ্রোথ ফ্যাক্টর কীভাবে কোষের জিন এক্সপ্রেশন পরিবর্তন করে?

গ্রোথ ফ্যাক্টর একটি পৃষ্ঠের রিসেপ্টরের সাথে আবদ্ধ হয়, যা একটি ইন্ট্রাসেলুলার সিগনালিং ক্যাসকেডকে সক্রিয় করে যা ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টরগুলিকে পরিবর্তন করে শেষ হয়, তাই এক্সট্রা সেলুলার সিগনাল ধাপে ধাপে জিন এক্সপ্রেশনের পরিবর্তনে রূপান্তরিত হয়।

কেন এত কম সিগনালিং পাথওয়ে এতগুলি ডেভেলপমেন্টাল ইভেন্ট নিয়ন্ত্রণ করে?

সংরক্ষিত পাথওয়ের একটি ছোট সেট বিভিন্ন টিস্যু এবং পর্যায়ে পুনঃব্যবহৃত হয়, এবং একই সিগনাল কোষের প্রসঙ্গ, পূর্ববর্তী ইতিহাস এবং এটি যে সিগনালগুলির সংমিশ্রণ গ্রহণ করে তার উপর নির্ভর করে বিভিন্ন ফলাফল তৈরি করতে পারে।