Qu'est-ce que la signalisation cellulaire?
La signalisation cellulaire est un terme général qui désigne les processus nombreux et variés selon lesquels les communications contrôlant les activités au niveau de la cellule sont générées, maintenues, utilisées et terminées. Une partie substantielle du génome d'un organisme code généralement pour les protéines impliquées dans les processus de signalisation, la signalisation cellulaire étant impliquée dans tout, du développement de l'organisme à la réponse à divers stimuli à l'intérieur et à l'extérieur de l'organisme. Pour illustrer l'importance d'une signalisation correcte, les défauts d'une voie de signalisation unique peuvent, chez de nombreux organismes, causer des problèmes de développement entraînant la mortalité infantile. La plupart des signaux se produisent entre les cellules d'un organisme, mais parfois entre des organismes de différentes espèces.
La signalisation cellulaire peut se produire de différentes manières. Certains ont lieu dans une cellule individuelle sans égard pour les cellules extérieures. La communication intercellulaire peut se produire par la signalisation juxtacrine, par laquelle deux cellules en contact direct échangent des signaux; signalisation paracrine, par laquelle les cellules communiquent sur des distances cellulaires relativement courtes; et la signalisation endocrine, par laquelle les cellules relativement éloignées communiquent. Les cellules communiquent avec les cellules non adjacentes en libérant des éléments de signalisation dans l'environnement cellulaire proche ou dans le sang. Les signaux libérés dans le sang sont appelés hormones et peuvent provoquer des changements importants dans les cellules distantes.
Il est nécessaire que la génération et la prolifération des signaux cellulaires soient étroitement régulées. Les voies de signalisation sont donc aussi simples que "le signal cellulaire A provoque l'effet B." De plus, de nombreux processus de signalisation se chevauchent considérablement et de nombreux composants de signalisation différents peuvent être nécessaires pour générer un effet. Les processus de signalisation cellulaire sont par conséquent généralement organisés en "voies de signalisation" qui décrivent les nombreuses composantes de signalisation et de régulation différentes qui existent entre le ou les signaux initiaux et le ou les effets finaux. Les différences dans les voies de signalisation cellulaire peuvent affecter la vitesse, l'efficacité et la précision du signal. Ceci est important, car parfois un stimulus ou un signal doit pouvoir induire un effet puissant très rapidement, alors que dans d'autres cas, il est plus important qu'un stimulus induise une réponse correspondant à la force du signal.
Les chercheurs utilisent différentes méthodes pour étudier la signalisation cellulaire. Les méthodes traditionnelles sont généralement axées sur l'identification et la description de parties particulières d'une voie de signalisation cellulaire. Une méthode possible consiste à empêcher l’expression d’un gène suspecté d’être impliqué dans une voie de signalisation et à en observer les effets. Une autre approche pour étudier les voies de signalisation cellulaire implique une approche biologique connue sous le nom de biologie des systèmes. En biologie des systèmes, de larges voies de signalisation en branches sont analysées, leurs propriétés émergentes sont notées et les effets de petites altérations sur l’ensemble du système sont analysés.