Hva er cellesignalering?

Cellesignalering er et generelt begrep som refererer til de mange og varierte prosessene der kommunikasjon som styrer aktivitet på cellenivå genereres, vedlikeholdes, brukes og avsluttes. En vesentlig del av genomet til en organisme koder generelt for proteiner som er involvert i signaliseringsprosesser, ettersom cellesignalering er involvert i alt fra utvikling av en organisme til respons på forskjellige stimuli i og utenfor organismen. For å illustrere viktigheten av riktig signalering, kan defekter i en enkelt signalvei i mange organismer føre til utviklingsproblemer som fører til spedbarnsdødelighet. Mest signalering skjer mellom cellene i en individuell organisme, men det kan noen ganger forekomme mellom organismer av forskjellige arter.

Celle signalering kan skje på mange forskjellige måter. Noen foregår i en individuell celle uten hensyn til utenforstående celler. Intercellulær kommunikasjon kan skje gjennom juxtacrine signalering, hvor to celler i direkte kontakt utveksler signaler; parakrin signalering, der celler kommuniserer over relativt korte celleavstander; og endokrin signalering, der celler som er relativt fjernt fra hverandre kommuniserer. Celler kommuniserer med ikke-tilstøtende celler ved å frigjøre signalelementer i det nærliggende cellulære miljøet eller i blodet. Signaler som slippes ut i blodet blir referert til som hormoner og er i stand til å forårsake betydelige endringer i fjerne celler.

Det er nødvendig at generering og spredning av cellesignaler reguleres nøye, så signalveier er sjelden så enkle som "cellulært signal A forårsaker effekt B." I tillegg overlapper mange signalprosesser betydelig, og mange forskjellige signalkomponenter kan være nødvendig for å generere en effekt. Cellesignaliseringsprosesser er følgelig ofte organisert i "signalveier" som beskriver de mange forskjellige signaliserings- og reguleringskomponenter som eksisterer mellom det første signalet eller signalene og den endelige effekten eller effektene. Forskjeller i cellesignalveier kan påvirke signalets hastighet, effektivitet og presisjon. Dette er viktig, ettersom noen ganger en stimulus eller signal må være i stand til å indusere en kraftig effekt veldig raskt, mens det i andre tilfeller er viktigere for en stimulus å indusere en respons som tilsvarer signalets styrke.

Det er flere forskjellige metoder som forskere studerer cellesignalering. Tradisjonelle metoder er generelt fokusert på å identifisere og beskrive bestemte deler av en cellesignalvei. En mulig metode for å gjøre det innebærer å forhindre uttrykk av et gen som mistenkes for involvering i en signalvei og observere effektene. En annen tilnærming til å studere cellesignalveier involverer en biologisk tilnærming kjent som systembiologi. I systembiologi analyseres brede, forgrenende signalveier, deres fremvoksende egenskaper noteres, og effekten av små endringer over hele systemet analyseres.