Vad är cell signalering?

Cell signalering är en allmän term som hänvisar till de många och varierande processerna genom vilka kommunikationer som styr cellnivåaktiviteter genereras, upprätthålls, används och avslutas. En väsentlig del av en organisms genom koder generellt för proteiner som är involverade i signalprocesser, eftersom cellsignalering är involverad i allt från utvecklingen av en organisme till svar på olika stimuli inom och utanför organismen. För att illustrera vikten av korrekt signalering kan defekter i en enda signalväg i många organismer orsaka utvecklingsproblem som leder till spädbarnsdödlighet. Mest signalering sker mellan cellerna i en individuell organisme, men det kan ibland ske mellan organismer av olika arter.

Cell signalering kan ske på många olika sätt. Vissa sker inom en individuell cell utan hänsyn till yttre celler. Intercellulär kommunikation kan ske genom juxtacrin-signalering, genom vilken två celler i direktkontaktutbytesignaler; parakrinsignalering, genom vilket celler kommunicerar över relativt korta cellavstånd; och endokrin signalering, genom vilka celler som är relativt avlägsna från varandra kommunicerar. Celler kommunicerar med icke-angränsande celler genom att släppa signalelement i den närliggande cellmiljön eller i blodet. Signaler som släpps ut i blodet kallas hormoner och kan orsaka betydande förändringar i avlägsna celler.

Det är nödvändigt att alstring och spridning av cellsignaler regleras nära, så signalvägar är sällan så enkla som "cellulär signal A orsakar effekt B." Dessutom överlappar många signalprocesser betydligt och många olika signalkomponenter kan vara nödvändiga för att generera en effekt. Cellsignaleringsprocesser är följaktligen vanligtvis organiserade i "signalvägar" som beskriver de många olika signalering och reglerande komponenter som finns mellan den initiala signalen eller signalerna och den slutliga effekten eller effekterna. Skillnader i cellsignalvägar kan påverka signalens hastighet, effektivitet och precision. Detta är viktigt, eftersom ibland en stimulans eller signal måste kunna inducera en kraftfull effekt mycket snabbt medan det i andra fall är viktigare för en stimulans att inducera ett svar som motsvarar signalens styrka.

Det finns flera olika metoder som forskare studerar cellsignalering. Traditionella metoder fokuserar generellt på att identifiera och beskriva vissa delar av en cellsignalväg. En möjlig metod för att göra detta innefattar att förhindra uttryck av en gen som misstänks vara involverad i en signalväg och observera effekterna. En annan metod för att studera cellsignalvägar involverar en biologisk metod som kallas systembiologi. I systembiologi analyseras breda, grenande signalvägar, deras framväxande egenskaper noteras och effekterna av små förändringar över hela systemet analyseras.