सिग्नल ट्रांसडक्शन क्रियाविधि और मार्ग
सिग्नल ट्रांसडक्शन आणविक प्रक्रियाओं का वह समूह है जिसके द्वारा एक कोशिका बाह्यकोशिकीय उद्दीपन, जैसे हार्मोन, वृद्धि कारक, या न्यूरोट्रांसमीटर, को एक विशिष्ट अंतराकोशिकीय प्रतिक्रिया में परिवर्तित करती है। यह क्षेत्र उन मुख्य क्रियाविधियों और मार्गों को एकत्र करता है जिनके माध्यम से कोशिका की सतह पर संकेत प्राप्त होते हैं, कोशिका के अंदर प्रसारित और प्रवर्धित होते हैं, और चयापचय, जीन अभिव्यक्ति, गति या भाग्य में परिवर्तनों में अनुवादित होते हैं।
Definition
सिग्नल ट्रांसडक्शन वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा एक बाह्यकोशिकीय या अंतराकोशिकीय संकेत एक रिसेप्टर द्वारा पता लगाया जाता है और आणविक घटनाओं की एक श्रृंखला के माध्यम से प्रसारित होता है, जिसमें अक्सर द्वितीयक संदेशवाहक और प्रतिवर्ती प्रोटीन संशोधन शामिल होते हैं, ताकि एक विनियमित कोशिकीय प्रतिक्रिया उत्पन्न हो सके।
Scope
यह क्षेत्र पाठक को कोशिकीय सिग्नलिंग के आवर्ती घटकों से परिचित कराता है: रिसेप्टर्स, द्वितीयक संदेशवाहक, किनेज और फॉस्फेटेज द्वारा प्रोटीन का प्रतिवर्ती फॉस्फोराइलेशन, हेटेरोट्राइमेरिक और छोटे जीटीपीएज, और प्रोटीन-किनेज कैस्केड। यह इन्हें जैव रासायनिक और आणविक विषयों के रूप में मानता है और विस्तृत विषय प्रविष्टियों (द्वितीयक संदेशवाहक, प्रोटीन फॉस्फोराइलेशन और किनेज, जी-प्रोटीन युग्मित रिसेप्टर सिग्नलिंग, एमएपी किनेज कैस्केड, और कैल्शियम सिग्नलिंग) से जोड़ता है, न कि नैदानिक मार्गदर्शन के रूप में कार्य करता है।
Sub-topics
Core questions
- एक कोशिका कई प्रतिस्पर्धी उद्दीपनों के बीच एक विशिष्ट संकेत का पता कैसे लगाती है?
- एक संकेत को कैसे प्रवर्धित, प्रसारित और अंततः बंद किया जाता है?
- साझा सिग्नलिंग घटक विशिष्ट, संदर्भ-विशिष्ट परिणाम कैसे उत्पन्न करते हैं?
Key concepts
- रिसेप्टर
- लिगैंड और प्रथम संदेशवाहक
- द्वितीयक संदेशवाहक
- प्रतिवर्ती प्रोटीन फॉस्फोराइलेशन
- सिग्नल प्रवर्धन
- सिग्नलिंग कैस्केड और नेटवर्क
- सिग्नल समाप्ति और विसंवेदीकरण
Mechanisms
अधिकांश मार्ग तब शुरू होते हैं जब एक लिगैंड एक रिसेप्टर से जुड़ता है, या तो कोशिका की सतह पर (हाइड्रोफिलिक संकेतों के लिए) या अंतराकोशिकीय रूप से (झिल्ली-पारगम्य संकेतों के लिए)। सक्रिय रिसेप्टर्स संरक्षित रणनीतियों के एक छोटे समूह के माध्यम से डाउनस्ट्रीम घटनाओं को ट्रिगर करते हैं: चक्रीय एएमपी, इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट, डायएसिलग्लिसरॉल और कैल्शियम आयनों जैसे विसरणीय द्वितीयक संदेशवाहकों का उत्पादन; किनेज द्वारा लक्ष्य प्रोटीन का प्रतिवर्ती फॉस्फोराइलेशन, जिसका फॉस्फेटेज द्वारा विरोध किया जाता है; और सक्रिय और निष्क्रिय अवस्थाओं के बीच जीटीपी-बाइंडिंग प्रोटीन का संरूपण स्विचिंग। ये चरण मूल संकेत को प्रवर्धित करते हैं और इसे शाखाओं वाले नेटवर्क में एकीकृत करने की अनुमति देते हैं, ताकि कोशिका संदर्भ के आधार पर समान घटक विभिन्न परिणाम दे सकें।
Clinical relevance
चूंकि सिग्नलिंग मार्ग प्रसार, विभेदन और अस्तित्व को नियंत्रित करते हैं, इसलिए उनका अविनियमन कई बीमारियों का आधार है, और कई दवा वर्ग रिसेप्टर्स और किनेज जैसे सिग्नलिंग घटकों पर कार्य करते हैं। यह क्षेत्र उस साहित्य की समझ का समर्थन करने के लिए एक संदर्भ स्तर पर क्रियाविधियों का वर्णन करता है; यह व्यक्तिगत निदान या उपचार निर्णयों का आधार नहीं है।
Evidence & guidelines
इस क्षेत्र में ज्ञान नैदानिक परीक्षणों के बजाय जैव रासायनिक, संरचनात्मक और आणविक-आनुवंशिक अध्ययनों से प्राप्त होता है, इसलिए सहायक साहित्य में नैदानिक अभ्यास दिशानिर्देशों के बजाय प्राथमिक अनुसंधान और आधिकारिक समीक्षाएं और पाठ्यपुस्तकें शामिल हैं।
History
सिग्नल ट्रांसडक्शन की आधुनिक अवधारणा बीसवीं शताब्दी के उत्तरार्ध में उभरी: सदरलैंड की चक्रीय एएमपी की खोज ने द्वितीयक-संदेशवाहक विचार को प्रस्तुत किया, क्रेब्स और फिशर ने प्रतिवर्ती फॉस्फोराइलेशन को एक नियामक क्रियाविधि के रूप में स्थापित किया, और रॉडबेल और गिलमैन ने जी प्रोटीन को ट्रांसड्यूसर के रूप में पहचाना। बेरिड और इरविन के इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट पर काम ने द्वितीयक-संदेशवाहक ढांचे का विस्तार किया, और मानव किनोम की सूचीकरण जैसे बड़े पैमाने के अध्ययनों ने बाद में इन क्रियाविधियों को एक जीनोमिक संदर्भ में रखा।
Key figures
- Martin Rodbell
- Alfred G. Gilman
- Edwin Krebs
- Edmond Fischer
- Michael Berridge
- Tony Hunter
Related topics
Seminal works
- berridge-1984
- manning-2002
- weng-1999
Frequently asked questions
- प्रथम और द्वितीयक संदेशवाहक में क्या अंतर है?
- एक प्रथम संदेशवाहक बाह्यकोशिकीय संकेत होता है, जैसे कि एक हार्मोन, जो कोशिका तक पहुँचता है, जबकि एक द्वितीयक संदेशवाहक एक छोटा अंतराकोशिकीय अणु (जैसे चक्रीय एएमपी या कैल्शियम) होता है जो रिसेप्टर सक्रियण के जवाब में उत्पन्न होता है जो कोशिका के अंदर संकेत को प्रसारित और प्रवर्धित करता है।
- कोशिकाएं एक ही चरण के बजाय कई चरणों के कैस्केड का उपयोग क्यों करती हैं?
- बहु-चरणीय कैस्केड प्रवर्धन, कई इनपुटों का एकीकरण, और प्रतिक्रिया कब और कहाँ होती है, इस पर कड़ा नियंत्रण की अनुमति देते हैं, ताकि एक कमजोर या संक्षिप्त उद्दीपन एक बड़ा, विनियमित और प्रतिवर्ती कोशिकीय आउटपुट उत्पन्न कर सके।