تويت
تعريف التأشير الخلوي
يشير التأشير الخلوي إلى شبكة واسعة من الاتصالات الحادثة بين الخلايا وخلالها داخل أجسامنا. على عكس الأحجار الصلبة التي تشكل تركيب المنازل، إن الخلايا ديناميكية ووحدات بناء مستمرة. خلال التأشير الخلوي تكون الخلايا قادرة على تنسيق كل شيء منذ النمو الجنيني حتى الاستجابات المناعية التسلسلية ضد البكتيريا والفيروسات.
ثلاث مراحل من التأشير الخلوي
يمكن وصف الإِشارات بين الخلايا بأنه إنتاج إشارة من خلية واحدة واستقبالها بعد ذلك من قِبل الخلية المستهدفة. يُقال أن نقل الإشارة يمر بثلاث مراحل:
1- أولًا، الاستقبال، إذ تلتصق جزيئات الإشارة بالمُستقبِل.
2- نقل الإشارة، إذ تؤدي الإشارة الكيميائية إلى سلسلة من الإنزيمات المنشَطة.
3- الاستجابة، والتي تؤدي إلى الاستجابات الخلوية.
التأشير الخلوي
مسارات التأشير الخلوي
تكون الإشارة الخلوية ميكانيكية أو بيوكيميائية وتحدث محليًا. تتحدد صنوف الإشارة الخلوية بالمسافة التي سيقطعها اللجين. وعلى هذا المنوال يكون اللجين الكاره للماء ذا خصائص دهنية ويشمل الإستيرويد وفيتامين د3.
تتمكن تلك الجزيئات من الانتشار خلال غشاء الخلية المستهدفة والالتصاق بالمستقبلات داخل الخلية. على الجانب الآخر، اللجين المحب للماء غالبًا مشتق من الأحماض الأمينية ويلتصق بمستقبلات على سطح الخلية. تسمح تلك الجزيئات القطبية للإشارة بالمرور خلال البيئة المائية لأجسامنا دون مقاومة.
أنواع جزيئات الإشارة
تقع جزيئات الإشارة حاليًا تحت خمس تصنيفات:
يلعب تأشير الخلية دورًا حيويًا في جعل الخلايا تحافظ على الحياة بالشكل الذي نعلمه. وبفضل استمرار تأشير الخلية خلال الجزيئات المذكورة، يستطيع الجسم أن ينظم العديد من التعقيدات بهدف الحفاظ على الحياة. تتطلب تلك التعقيدات تشكيلة متنوعة من المسارات المعتمدة على المستقبلات لتنفيذ مهامها المميزة.
تأشير الخلية
المستقبلات داخل الخلية
تُعتبر المستقبلات داخل الخلية من الأنواع الشائعة من المستقبلات، والتي يوجد داخل السيتوبلازم ويشمل نوعين في العموم. بالإضافة لمستقبلات السيتوبلازم، مستقبلات النواة هي نوع خاص من البروتينات لها ذراع للربط بالحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين، فعندما ترتبط بالإستيرويد أو هرمون الغدة الدرقية يشكلان مركبًا يدخل للنواة ليُعدل من نسخ الجين.
مسقبلات IP3 هي نوع آخر يتواجد على الشبكة الإندوبلازمية وينفذ وظائف مهمة مثل إطلاق الكالسيوم الذي له دور مهم في انقباض العضلات ومرونة الخلايا العصبية.
قنوات الأيونات ذات البوابات اللجينية
تسبح تلك المستقبلات في غشاء الخلية، وهو المستقبل الذي يسمح للأيونات المحبة للماء بعبور الغشاء الدهني الكثيف للخلايا والعضيات في الخلية. عندما يرتبط الناقل العصبي أسيتيل كولين يُسمح للأيونات (الصوديوم والبوتاسيوم والكالسيوم والكلور) بالدخول خلال الغشاء للسماح بعملية الإثارة العصبية الضرورية للحياة، بالإضافة لوظائف أخرى.
المستقبلات المرتبطة ببروتين-ج
تظل تلك المجموعة هي الأوسع والأكثر تنوعًا بين مستقبلات الأغشية في حقيقيات النواة. إنها مميزة لدرجة أنها تستقبل مُدخلًا من مجموعة متنوعة من الإشارات تتراوح من الطاقة الضوئية إلى الببتيدات والسكريات. تبدأ آلية عملها بلجين يلتصق بمستقبل، ثم ينشط هذا المركب بروتين-ج الذي يتمكن بعد ذلك من بدء سلسلة من تنشيط الإنزيمات والرسل الثانوية التي تنفذ مجموعة من الوظائف بالخلية مثل الرؤية والإحساس والالتهابات والنمو.
مستقبل كيناز التيروزين
هو فئة أخرى من المستقبلات تظهر تنوعًا في أفعالها وآليات عملها. على سبيل المثال، تتبع الطريقة العامة لتنشيطها التصاق لجين بمستقبل كيناز التيروزين، الذي يسمح لذراع الكيناز إلى التثاني. ثم يقوم الثنائي بفسفرة ذراع التيروزين كيناز والذي يسمح للبروتينات داخل الخلية بالالتصاق بالمناطق المفسفرة لكي تكون نشطة. تقوم مستقبلات كيناز التيروزين بدور مهم في مسارات النمو.
من عيوب وجود هذه الشبكة المعقدة من التأشير هو أن أي خلل غير مرئي في أي جزء من السلسلة يؤدي لحدوث المرض أو النمو غير المنتظم (السرطان).
يشير التأشير الخلوي إلى شبكة واسعة من الاتصالات الحادثة بين الخلايا وخلالها داخل أجسامنا. على عكس الأحجار الصلبة التي تشكل تركيب المنازل، إن الخلايا ديناميكية ووحدات بناء مستمرة. خلال التأشير الخلوي تكون الخلايا قادرة على تنسيق كل شيء منذ النمو الجنيني حتى الاستجابات المناعية التسلسلية ضد البكتيريا والفيروسات.
ثلاث مراحل من التأشير الخلوي
يمكن وصف الإِشارات بين الخلايا بأنه إنتاج إشارة من خلية واحدة واستقبالها بعد ذلك من قِبل الخلية المستهدفة. يُقال أن نقل الإشارة يمر بثلاث مراحل:
1- أولًا، الاستقبال، إذ تلتصق جزيئات الإشارة بالمُستقبِل.
2- نقل الإشارة، إذ تؤدي الإشارة الكيميائية إلى سلسلة من الإنزيمات المنشَطة.
3- الاستجابة، والتي تؤدي إلى الاستجابات الخلوية.
التأشير الخلوي
مسارات التأشير الخلوي
تكون الإشارة الخلوية ميكانيكية أو بيوكيميائية وتحدث محليًا. تتحدد صنوف الإشارة الخلوية بالمسافة التي سيقطعها اللجين. وعلى هذا المنوال يكون اللجين الكاره للماء ذا خصائص دهنية ويشمل الإستيرويد وفيتامين د3.
تتمكن تلك الجزيئات من الانتشار خلال غشاء الخلية المستهدفة والالتصاق بالمستقبلات داخل الخلية. على الجانب الآخر، اللجين المحب للماء غالبًا مشتق من الأحماض الأمينية ويلتصق بمستقبلات على سطح الخلية. تسمح تلك الجزيئات القطبية للإشارة بالمرور خلال البيئة المائية لأجسامنا دون مقاومة.
أنواع جزيئات الإشارة
تقع جزيئات الإشارة حاليًا تحت خمس تصنيفات:
- اللجين الداخلي: تنتجه الخلية المستهدفة ويعمل عليها خلال الالتصاق بالمستقبل.
- اللجين الذاتي: هو نوع مميز لأنه يعمل داخليًا وبعيدًا على خلايا أخرى (مثل الخلايا المناعية).
- اللجين الجواري: يستهدف الخلايا المجاورة (يُسمى غالبًا بالتأشير المعتمد على الاتصال).
- اللجين المحاذي: يستهدف الخلايا الموجودة في محيط الخلية المنتجة له فقط (مثل النواقل العصبية).
- أخيرًا، خلايا الغدد الصماء تنتج الهرمونات التي لها دور مهم في استهداف الخلايا البعيدة، تنتقل غالبًا عبر الجهاز الدوري.
يلعب تأشير الخلية دورًا حيويًا في جعل الخلايا تحافظ على الحياة بالشكل الذي نعلمه. وبفضل استمرار تأشير الخلية خلال الجزيئات المذكورة، يستطيع الجسم أن ينظم العديد من التعقيدات بهدف الحفاظ على الحياة. تتطلب تلك التعقيدات تشكيلة متنوعة من المسارات المعتمدة على المستقبلات لتنفيذ مهامها المميزة.
تأشير الخلية
المستقبلات داخل الخلية
تُعتبر المستقبلات داخل الخلية من الأنواع الشائعة من المستقبلات، والتي يوجد داخل السيتوبلازم ويشمل نوعين في العموم. بالإضافة لمستقبلات السيتوبلازم، مستقبلات النواة هي نوع خاص من البروتينات لها ذراع للربط بالحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين، فعندما ترتبط بالإستيرويد أو هرمون الغدة الدرقية يشكلان مركبًا يدخل للنواة ليُعدل من نسخ الجين.
مسقبلات IP3 هي نوع آخر يتواجد على الشبكة الإندوبلازمية وينفذ وظائف مهمة مثل إطلاق الكالسيوم الذي له دور مهم في انقباض العضلات ومرونة الخلايا العصبية.
قنوات الأيونات ذات البوابات اللجينية
تسبح تلك المستقبلات في غشاء الخلية، وهو المستقبل الذي يسمح للأيونات المحبة للماء بعبور الغشاء الدهني الكثيف للخلايا والعضيات في الخلية. عندما يرتبط الناقل العصبي أسيتيل كولين يُسمح للأيونات (الصوديوم والبوتاسيوم والكالسيوم والكلور) بالدخول خلال الغشاء للسماح بعملية الإثارة العصبية الضرورية للحياة، بالإضافة لوظائف أخرى.
المستقبلات المرتبطة ببروتين-ج
تظل تلك المجموعة هي الأوسع والأكثر تنوعًا بين مستقبلات الأغشية في حقيقيات النواة. إنها مميزة لدرجة أنها تستقبل مُدخلًا من مجموعة متنوعة من الإشارات تتراوح من الطاقة الضوئية إلى الببتيدات والسكريات. تبدأ آلية عملها بلجين يلتصق بمستقبل، ثم ينشط هذا المركب بروتين-ج الذي يتمكن بعد ذلك من بدء سلسلة من تنشيط الإنزيمات والرسل الثانوية التي تنفذ مجموعة من الوظائف بالخلية مثل الرؤية والإحساس والالتهابات والنمو.
مستقبل كيناز التيروزين
هو فئة أخرى من المستقبلات تظهر تنوعًا في أفعالها وآليات عملها. على سبيل المثال، تتبع الطريقة العامة لتنشيطها التصاق لجين بمستقبل كيناز التيروزين، الذي يسمح لذراع الكيناز إلى التثاني. ثم يقوم الثنائي بفسفرة ذراع التيروزين كيناز والذي يسمح للبروتينات داخل الخلية بالالتصاق بالمناطق المفسفرة لكي تكون نشطة. تقوم مستقبلات كيناز التيروزين بدور مهم في مسارات النمو.
من عيوب وجود هذه الشبكة المعقدة من التأشير هو أن أي خلل غير مرئي في أي جزء من السلسلة يؤدي لحدوث المرض أو النمو غير المنتظم (السرطان).