Sinyallerin (İşaretlerin) Alınması

Çok hücreli organizmalarda hücreler; gelişmeleri düzenlemek, büyümeleri ile bölünmelerini kontrol etmek ve işlevlerini sürdürmek için birbirleriyle haberleşmek zorundadırlarBirçok hücre; komşu hücreyle birleşen, iyon ve küçük moleküllerin karşılıklı alışverişine izin veren haberleşme bağlantıları kurarİşaretler, aralıklı bağlantı da denilen bu kanallardan, hücre dışı sıvıyla temas etmeden doğrudan hücreden hücreye geçerBunun olmadığı durumlarda; hücre, diğer hücreleri doğrudan fiziksel temasla etkileyen, membrana bağlı işaret moleküllerini kullanır

Hücre dışıişaret molekülleri ya da haberciler, hücreler arasında üç tip haberleşmeye aracılık ederlerEndokrin işarette, hormonlar kanla tüm vücuttaki hedef dokulara taşınırlar; parakrin işarette, kimyasal aracılar hızla metabolize olduklarından yalnızca yakın çevredeki hücrelere etki ederler; sinaptik işarette ise, nörotransmiterleryalnızca sinaps denilen özel temas bölgeleri üzerinden komşu sinir hücrelerini etkilerlerKimi durumda; parakrin sinyal, haberci molekülü üreten aynı hücre tipi üzerine etki ederBu olaya otokrin işaret denirVücuttaki her hücre tipi, önceden özel bir şekilde programlanmış ve kendisine gelen işaretlere farklı şekilde yanıt verme yeteneğinde olan reseptör proteinleri içerir

İşaret moleküllerinin sudaki eriyebilirlikleri de farklıdırSteroid ve tiroid hormonları gibi küçük hidrofobik işaret molekülleri, hedef hücrenin plazma membranını difüzyonla geçerler ve hücre içindeki reseptör proteinlerini etkinleştirirlerBunun aksine, nörotransmiterler, çoğu hormonlar, yerel kimyasak aracılargibi hidrofilik haberleşme molekülleri, hedef hücrelerin yüzeyindeki reseptir proteinlerini etkinleştirirlerHücre zarında yer alan bu reseptörler;haberi varacağı son noktaya (ya sitoplazma ya da çekirdek) iletmek için, bir dizi hücre içi aracıya aktarırlarÇok sayıda hücreler arası hidrofilik haberci, işareti reseptörden hücrenin geri kalan tümüne aktarabilmek için membran proteinlerine gerek duyarBunlar içinde en iyi bilineni , guanin nükleotidine bağlandığı için, G proteinleri denilen proteinlerdirBirincil haberci (hormon, nörotransmitter, parakrin işaret) reseptöre bağlandığında, reseptörün yapısında, bu duruma uyum sağlayacak yönde, bir değişiklik olur ve değişime uğrayan reseptör, G protein-guanozin difosfat kompleksini etkinleştirirGuanozin difosfat, guanozin trifosfat ile yer değiştirir; bu değişimin sonucunda, G proteinin a alt birimi serbestleşira alt birimi de efektör denilen membrana bağlı diğer aracılar üzarine etki ederGenellikle, etkisi işlevsiz öncül molekülü işlevli ikincil haberciye dönüştüren bir enzimdirİkincil haberci, tüm sitoplazmaya yayılabilir ve işareti hücre membranının ötesine taşır; böylece, hücre davranışında değişime neden olacak bir dizi moleküler etkilenme başlatır

Steroid hormonlar, küçük hidrofobik (yağda eriyen) moleküllerdir ve plazmadaki taşıyıcı moleküllere geri dönüşümlü olarak bağlanarak kan içinde taşınırlarTaşıyıcı proteinlerinden ayrıldıktan sonra, hedef hücrenin plazma membranının lipitlerini çekerler ve sitoplazma ya da çekirdekteki özgül steroid hormon reseptör proteinlerine geri dönüşümlü olarak bağlanırlarHormonun bağlanması reseptörü etkinleştirerek, onun özgül DNA dizisine yğksek bir çekimle bağlanmasını sağlarYüksek afiniteli bu bağlanma; genellikle, özgül genlerin yaptıkları transkripsiyon miktarını artırırHer bir steroid hormon, homolog reseptör protein ailesinin farklı bir üyesi tarafından tanınırTiroid hormonları, hücre içi reseptörler üzerine etki eden değişmiş yağ tutan amino asitlerdir

Klinik Bilgi:Hatalı reseptörlere bağlı olarak ortaya çıkan birçok hastalık gösterilmiştirÖrneğin; yalancı-hipoparatirodizm ve bir tür cüceliğin nedeni, paratiroid ve büyüme hormonu reseptörlerinin işlev görmemesidirHer iki durumda da bezler gerekli hormonu ürettikleri halde, normal reseptörlei olmadığından hedef hücreler normal yanıt vermezler

Kaynak:JUNQUEIRA&CARNEIRO Temel Histoloji (sf:28-30)