Informácie

Súradnice umiestnenia buniek

Súradnice umiestnenia buniek


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Práve som si nechal odstrániť nechty na oboch palcoch na nohách. som oveľa šťastnejšia. Ale prinútilo ma to premýšľať, keďže neexistuje žiadna „koreňová štruktúra“, z ktorej necht vyrastá, či existuje v genóme súradnicový systém typu x,y,z, ktorý hovorí, že štruktúra nechtových buniek začína odtiaľto alebo čo určujúci faktor, ktorý hovorí, že tieto bunky súvisiace s pokožkou sa prestanú tvoriť tu a teraz sa začnú tvoriť bunky nechtov, ale len v tomto úzkom páse.


Ako získať súradnice GPS vašej polohy pomocou smartfónu

Presné hodnoty zemepisnej šírky a dĺžky pre miesto sú kľúčové pri prieskume, zdieľaní polohy alebo vytváraní máp. Smartfóny uľahčili navigáciu integráciou GPS. Ale viete, že môžete získať súradnice svojej polohy aj pomocou Androidu alebo iPhonu? Mnoho aplikácií vám poskytne zemepisnú šírku a dĺžku miesta. Môžete jednoducho postupovať podľa krokov na nájdenie súradníc pomocou systému Android, iPhone alebo počítača.

Navštíviť webovú stránku: Geopriestor


Regulačné molekuly bunkového cyklu

Okrem vnútorne kontrolovaných kontrolných bodov existujú dve skupiny intracelulárnych molekúl, ktoré regulujú bunkový cyklus. Tieto regulačné molekuly buď podporujú postup bunky do ďalšej fázy (pozitívna regulácia) alebo zastavujú cyklus (negatívna regulácia). Regulačné molekuly môžu pôsobiť samostatne alebo môžu ovplyvňovať aktivitu alebo produkciu iných regulačných proteínov. Preto zlyhanie jedného regulátora nemusí mať takmer žiadny vplyv na bunkový cyklus, najmä ak rovnakú udalosť riadi viacero mechanizmov. Naopak, účinok nedostatočného alebo nefunkčného regulátora môže byť široký a môže byť pre bunku smrteľný, ak sú ovplyvnené viaceré procesy.


T-bunky

T-bunky sú typom bielych krviniek, ktoré spolupracujú s makrofágmi. Na rozdiel od makrofágov, ktoré môžu napadnúť akúkoľvek inváznu bunku alebo vírus, každá T-bunka môže bojovať len s jedným typom vírusu. Možno si myslíte, že to znamená, že makrofágy sú silnejšie ako T-bunky, ale nie sú. Namiesto toho sú T-bunky ako jednotka špeciálnych síl, ktorá bojuje len s jedným druhom vírusu, ktorý môže napadnúť vaše telo.

Viac ako jeden druh T-buniek

Vo vašom tele sú dva typy T-buniek: Pomocné T-bunky a Killer T-bunky. Zabíjačské T-bunky vykonávajú prácu ničenia infikovaných buniek. Pomocné T-bunky koordinujú útok.

Obrázok urobený skenovacím elektrónovým mikroskopom T-bunky (vpravo), krvnej doštičky, ktorá pomáha zrážaniu krvi (v strede) a červenej krvinky (vľavo). Hrbolčeky na T-bunke sú T-bunkové receptory používané na boj proti infekciám. Z Národného onkologického ústavu.

Zabíjačské T-bunky a antigény

Zabíjačské T-bunky nájdu a zničia infikované bunky, ktoré sa zmenili na továrne na výrobu vírusov. Aby to dosiahli, potrebujú pomocou špeciálnych molekúl nazývaných antigény rozlíšiť medzi infikovanými bunkami a zdravými bunkami. Killer T-bunky sú schopné nájsť bunky s vírusmi a zničiť ich.

Antigény fungujú ako identifikačné štítky, ktoré poskytujú vášmu imunitnému systému informácie o vašich bunkách a prípadných narušiteľoch. Zdravé bunky majú na povrchu svojich membrán „vlastné antigény“. Dávajú T-bunkám vedieť, že nie sú votrelci. Ak je bunka infikovaná vírusom, má na svojom povrchu kúsky vírusových antigénov. Toto je signál pre Killer T-bunku, ktorý jej dáva vedieť, že ide o bunku, ktorá musí byť zničená.

Základná anatómia T-bunky.

Anatómia T-bunky

T-bunky majú veľa identických T-bunkových receptorov, ktoré pokrývajú ich povrchy a môžu sa viazať len na jeden tvar antigénu. Keď sa receptor T-buniek zhodí so svojím vírusovým antigénom na infikovanej bunke, zabijácka T-bunka uvoľní cytotoxíny, aby túto bunku zabila.

Kľúč k nájdeniu infikovaných buniek

Vo vašom tele je 25 miliónov až miliarda rôznych T-buniek. Každá bunka má jedinečný receptor T-buniek, ktorý sa zmestí iba s jedným druhom antigénu, ako je zámok, ktorý sa zmestí iba s jedným tvarom kľúča. Antigény a receptory fungujú podobne ako zámok a kľúč. Väčšina z týchto antigénov sa nikdy nedostane do vášho tela, ale T-bunky, ktoré hliadkujú vo vašom tele, ich rozpoznajú, ak áno.

Receptor T-buniek zapadá do svojho antigénu ako komplexný kľúč. Keď dokonale tvarovaný vírusový antigén na infikovanej bunke zapadne do Killer T-bunkového receptora, T-bunka uvoľní perforín a cytotoxíny. Perforín najprv vytvorí pór alebo otvor v membráne infikovanej bunky. Cytotoxíny prechádzajú cez tento pór priamo do bunky a ničia ju a všetky vírusy vo vnútri. To je dôvod, prečo sa Killer T-bunky nazývajú aj cytotoxické T-bunky. Kúsky zničených buniek a vírusov potom vyčistia makrofágy.

Pomocné T-bunky

Ďalším typom T-buniek je pomocná T-bunka. Tieto bunky samy nevytvárajú toxíny ani nebojujú s útočníkmi. Namiesto toho sú ako tímoví koordinátori. Používajú chemické správy na poskytovanie pokynov iným bunkám imunitného systému. Tieto pokyny pomáhajú Killer T-bunkám a B-bunkám urobiť zo seba oveľa viac, aby mohli bojovať s infekciou a zabezpečiť, aby boj zostal pod kontrolou.

Keď T-bunka nájde svoju zhodu s vírusom vo vašom tele, vytvorí veľa kópií, aby na tento vírus zaútočila.

Budovanie väčšej armády pre konkrétneho útočníka

Keď pomocná T-bunka odošle chemickú správu, jej zhodná zabijácka T-bunka je upozornená, že je prítomný vírus. Keď zabijácka T-bunka nájde a zničí infikovanú bunku, táto pomocná T-bunka jej povie, aby sa skopírovala a vytvorila armádu zabijackych T-buniek. Pretože sa kopírujú iba T-bunky, ktoré dokážu bojovať s inváznym vírusom, vaše telo šetrí energiu a je stále veľmi dobré v zabíjaní vírusu.

Skríning T-buniek

T-bunky sa tvoria v kostnej dreni, ako všetky červené a biele krvinky. Názov T-bunka pochádza z orgánu, kde dozrievajú, týmusu. Brzlík je tesne nad vašim srdcom a je veľký asi ako balíček hracích kariet. Väčšina T-buniek sa tvorí, keď ste mladí, takže deti majú väčší týmus ako dospelí. Je to tiež miesto, kde sa testujú T-bunky, aby sa zbavili všetkých, ktoré by napadli zdravé bunky vo vašom tele.

Obchádzanie tela

Všetky biele krvinky majú dva spôsoby, ako sa dostať do tela. Jedným zo spôsobov je cez vaše krvné cievy. Iný spôsob je cez lymfatický systém.

Lymfatický systém má cievy, ktoré pohybujú mliečnou tekutinou a bielymi krvinkami po tele. Na rozdiel od vášho srdca, ktoré pumpuje vašu krv, lymfatický systém využíva pohyby vášho tela, aby posúval lymfatickú tekutinu okolo. To je jeden z dôvodov, prečo je dobré byť aktívny a cvičiť.

Lymfatický systém posúva biele krvinky po tele. Zahŕňa lymfatické uzliny, týmus, slezinu, mandle a kostnú dreň, kde rastú a množia sa imunitné bunky.

Prepínanie dopravných systémov

Väčšina bielych krviniek je uložená v lymfatickom systéme, kým nie sú potrebné na boj s infekciou. Keď vírus napadne, môžu sa preniesť do krvných ciev, aby mohli rýchlo napadnúť vírusy. Tento prenos sa deje v lymfatických uzlinách, ktoré sa nachádzajú v celom tele.

Veľa lymfatických uzlín máte na nohách, v podpazuší a na krku. Keď vás naposledy bolelo hrdlo, pravdepodobne ste cítili zväčšené miesta na jednej alebo oboch stranách krku. Tu sa množia T-bunky a B-bunky a pripravia sa na napadnutie vírusu.

Ďalšie dôležité časti lymfatického systému, kde imunitné bunky rastú, množia sa a zachytávajú votrelcov, sú kostná dreň, týmus, slezina a mandle.


Polohovanie lyzozómov koordinuje aktivitu a autofágiu mTORC1

V podmienkach bohatých na živiny sa kináza citlivá na živiny mTOR (cicavčí cieľ rapamycínu) dostáva na povrch lyzozómov, kde sa aktivuje a môže podporovať rast buniek a inhibovať autofágiu. Na rozdiel od toho je mTOR inhibovaný v podmienkach chudobných na živiny, čo vedie k indukcii autofágie. Teraz sa ukazuje, že intracelulárne umiestnenie lyzozómov v reakcii na dostupnosť živín riadi aktiváciu mTOR a reguluje autofágiu.

Konzervovaná serín/treonín kináza TOR sníma nutričný a energetický stav eukaryotických buniek a iniciuje príslušnú odozvu po smere 1 . mTOR existuje vo forme dvoch komplexov, mTORC1 a mTORC2, ktoré riadia bunkový metabolizmus a dynamiku cytoskeletu. Keď je dostatok živín, mTORC1 je rekrutovaný do lyzozomálnych membrán monomérnymi Rag GTPázami a komplexom Ragulator. V lyzozómoch mTORC1 fosforyluje downstream efektorové proteíny, aby ovplyvnil zmeny v bunkovom metabolizme a raste buniek a inhiboval samotrávenie makroautofágiou (ďalej nazývané autofágia)1,2,3. Na rozdiel od toho hladovanie živinami inhibuje mTORC1, čo umožňuje indukciu autofágie, ktorá umožňuje bunke recyklovať aminokyseliny a mastné kyseliny a tak udržiavať bunkovú funkciu. Autofágia je iniciovaná tvorbou dvojmembránových vakuol v cytoplazme známych ako autofagozómy. Konečným cieľom autofagozómov je fúzia s lyzozómami, kde sa degraduje ich autofagický náklad. Lysozómy sa teda ukázali ako kritické platformy pre inhibíciu aj dokončenie autofágie.


Ako zadať GPS súradnice na iPhone pomocou Apple Maps na nájdenie polohy

Majte po ruke GPS súradnice miesta, ktoré chcete zadať, a potom na iPhone:

    Otvorte aplikáciu Mapy na iPhone

Akékoľvek polohy GPS môžete zobraziť vo všeobecnom zobrazení mapy alebo v satelitných a hybridných zobrazeniach.

Ďalším užitočným trikom je zobrať polohu GPS po jej nájdení v aplikácii Mapy týmto spôsobom a potom použiť funkciu zdieľania polohy Máp na iPhone, o ktorej sa tu hovorí, na zdieľanie označeného špendlíka s iným používateľom iPhone.

Ako zadať súradnice GPS pre miesto pomocou Máp Google na iPhone

S pripravenými súradnicami GPS získajte iPhone a vykonajte nasledovné:

  1. Otvorte aplikáciu Mapy Google na iPhone (je to ďalšie samostatné stiahnutie)
  2. Klepnite na panel “Hľadať” a zadajte súradnice GPS, ktoré chcete vyhľadať, a potom vyhľadajte

To je všetko, len zadanie a vyhľadanie súradníc GPS by ich malo zobraziť tak, ako je to zamýšľané na iPhone v aplikácii mapy.

Ak máte nejaké ťažkosti, skontrolujte spôsob zadávania a vyhľadávania súradníc do aplikácie Mapy. Chcete sa uistiť, že medzi číslami zemepisnej šírky a dĺžky alebo desatinnými stupňami alebo číselnými oddeľovačmi stupňov DMS, minút a sekúnd je medzera. Preklep v súradniciach GPS môže ľahko odhodiť polohu a smer, takže dvakrát skontrolujte aj skutočné čísla, ktoré ste zadali.

Môžete previesť GPS súradnice z DD, DMS, zemepisnej šírky a dĺžky na iPhone?

Povedzme, že máte GPS súradnice v jednom konkrétnom formáte, ale chcete ich v inom, môžete použiť iPhone na konverziu týchto GPS súradníc z jedného typu na druhý? Odpoveď je áno! Aspoň s Google Maps, vďaka ktorým je to veľmi jednoduché.

Jednoducho vyhľadajte súradnice GPS, ktoré máte, a úplne dole v aplikácii Mapy Google uvidíte súradnice GPS zobrazené v stupňoch, minútach, sekundách DMS:

Jednoduché a ľahké. Aplikácia Mapy Google prevedie súradnice GPS z jedného typu vstupu a jednoducho ich zobrazí vo formáte DMS, hoci v súčasnosti aplikácia Apple Maps pre iPhone nevykoná konverziu súradníc GPS, aj keď bude hľadať a nájsť správny cieľ bez ohľadu na zadanie. formát.

Toto by mala byť užitočná sada tipov pre mnohých ľudí, ktorí sa spoliehajú na GPS z mnohých rôznych dôvodov, či už z pracovných, hobby, zábavných alebo osobných dôvodov. Ak máte nejaké ďalšie triky, tipy alebo návrhy týkajúce sa hľadania, lokalizácie a práce s GPS súradnicami na iPhone, dajte nám vedieť v komentároch!


Obsah

V mnohých malých organizmoch, ako sú baktérie, umožňuje snímanie kvóra jednotlivcom začať činnosť iba vtedy, keď je populácia dostatočne veľká. Táto signalizácia medzi bunkami bola prvýkrát pozorovaná v morskej baktérii Aliivibrio fischeri, ktorý pri dostatočnej hustote obyvateľstva produkuje svetlo. [10] Mechanizmus zahŕňa produkciu a detekciu signálnej molekuly a reguláciu transkripcie génu ako odpoveď. Quorum sensing funguje v gram-pozitívnych aj gram-negatívnych baktériách, a to ako v rámci, tak aj medzi druhmi. [11]

V slizniakoch sa jednotlivé bunky známe ako améby zhlukujú a vytvárajú plodnice a prípadne spóry pod vplyvom chemického signálu, pôvodne nazývaného akrazín. Jednotlivci sa pohybujú chemotaxiou, t.j. sú priťahovaní chemickým gradientom. Niektoré druhy používajú cyklický AMP ako signál iné ako napr Polysphondylium violaceum použiť iné molekuly, v jeho prípade etylester N-propionyl-gama-L-glutamyl-L-ornitín-delta-laktámu, prezývaný glorín. [12]

V rastlinách a zvieratách dochádza k signalizácii medzi bunkami buď uvoľnením do extracelulárneho priestoru, rozdeleného na parakrinnú signalizáciu (na krátke vzdialenosti) a endokrinnú signalizáciu (na veľké vzdialenosti), alebo priamym kontaktom, známym ako juxtakrinná signalizácia (napr. signalizácia zárezu). . [13] Autokrinná signalizácia je špeciálny prípad parakrinnej signalizácie, kde secernujúca bunka má schopnosť reagovať na secernovanú signalizačnú molekulu. [14] Synaptická signalizácia je špeciálny prípad parakrinnej signalizácie (pre chemické synapsie) alebo juxtakrinnej signalizácie (pre elektrické synapsie) medzi neurónmi a cieľovými bunkami.

Syntéza a uvoľnenie Upraviť

Mnohé bunkové signály sú prenášané molekulami, ktoré sú uvoľňované jednou bunkou a pohybujú sa, aby nadviazali kontakt s inou bunkou. Signálne molekuly môžu patriť do niekoľkých chemických tried: lipidy, fosfolipidy, aminokyseliny, monoamíny, proteíny, glykoproteíny alebo plyny. Signálne molekuly viažuce povrchové receptory sú vo všeobecnosti veľké a hydrofilné (napr. TRH, vazopresín, acetylcholín), zatiaľ čo tie, ktoré vstupujú do bunky, sú vo všeobecnosti malé a hydrofóbne (napr. glukokortikoidy, hormóny štítnej žľazy, cholekalciferol, kyselina retinová), ale dôležité výnimky sú početné, a tá istá molekula môže pôsobiť ako cez povrchové receptory, tak aj intrakrinným spôsobom na rôzne účinky. [14] V živočíšnych bunkách uvoľňujú špecializované bunky tieto hormóny a posielajú ich cez obehový systém do iných častí tela. Potom dosiahnu cieľové bunky, ktoré dokážu rozpoznať hormóny a reagovať na ne a vytvoriť výsledok. Toto je tiež známe ako endokrinná signalizácia. Regulátory rastu rastlín alebo rastlinné hormóny sa pohybujú bunkami alebo difundujú vzduchom ako plyn, aby dosiahli svoje ciele. [15] Sírovodík produkujú v malom množstve niektoré bunky ľudského tela a má množstvo biologických signalizačných funkcií. V súčasnosti sú známe len dva ďalšie takéto plyny, ktoré pôsobia ako signálne molekuly v ľudskom tele: oxid dusnatý a oxid uhoľnatý. [16]

Exocytóza Edit

Exocytóza je proces, pri ktorom bunka transportuje molekuly, ako sú neurotransmitery a proteíny, von z bunky. Exocytóza ako aktívny transportný mechanizmus vyžaduje použitie energie na transport materiálu. Exocytózu a jej náprotivok, endocytózu, využívajú všetky bunky, pretože väčšina chemických látok, ktoré sú pre ne dôležité, sú veľké polárne molekuly, ktoré pasívnymi prostriedkami nedokážu prejsť cez hydrofóbnu časť bunkovej membrány. Exocytóza je proces, pri ktorom sa uvoľňuje veľké množstvo molekúl, takže ide o formu hromadného transportu. Exocytóza sa vyskytuje prostredníctvom sekrečných portálov na bunkovej plazmatickej membráne nazývanej porozómy. Porozómy sú permanentná miskovitá lipoproteínová štruktúra na bunkovej plazmatickej membráne, kde sa sekrečné vezikuly prechodne ukotvia a spoja, aby sa uvoľnil intravezikulárny obsah z bunky.

Pri exocytóze sa sekrečné vezikuly viazané na membránu prenesú do bunkovej membrány, kde sa ukotvia a spoja v porozómoch a ich obsah (t. j. vo vode rozpustné molekuly) sa vylúči do extracelulárneho prostredia. Táto sekrécia je možná, pretože vezikula sa prechodne spája s plazmatickou membránou. V kontexte neurotransmisie sa neurotransmitery typicky uvoľňujú zo synaptických vezikúl do synaptickej štrbiny prostredníctvom exocytózy, neurotransmitery sa však môžu uvoľňovať aj reverzným transportom cez membránové transportné proteíny.

Úprava formulárov

Autokrinná úprava

Autokrinná signalizácia zahŕňa bunku, ktorá vylučuje hormón alebo chemický posol (nazývaný autokrinný prostriedok), ktorý sa viaže na autokrinné receptory na tej istej bunke, čo vedie k zmenám v samotnej bunke. [17] Dá sa to porovnať s parakrinnou signalizáciou, intrakrinnou signalizáciou alebo klasickou endokrinnou signalizáciou.

Parakrinná úprava

Pri parakrinnej signalizácii bunka produkuje signál na vyvolanie zmien v blízkych bunkách, čím sa mení správanie týchto buniek. Signalizačné molekuly známe ako parakrinné faktory difundujú na relatívne krátku vzdialenosť (lokálne pôsobenie), na rozdiel od bunkovej signalizácie endokrinnými faktormi, hormónmi, ktoré prechádzajú podstatne dlhšie vzdialenosti prostredníctvom juxtakrinných interakcií obehového systému a autokrinnej signalizácie. Bunky, ktoré produkujú parakrinné faktory, ich vylučujú do bezprostredného extracelulárneho prostredia. Faktory potom putujú do blízkych buniek, v ktorých gradient prijatého faktora určuje výsledok. Presná vzdialenosť, ktorú môžu parakrinné faktory prejsť, však nie je istá.

Parakrinné signály, ako je kyselina retinová, sa zameriavajú iba na bunky v blízkosti emitujúcej bunky. [18] Neurotransmitery predstavujú ďalší príklad parakrinného signálu.

Niektoré signálne molekuly môžu fungovať ako hormón aj ako neurotransmiter. Napríklad epinefrín a norepinefrín môžu fungovať ako hormóny, keď sa uvoľňujú z nadobličiek a sú transportované do srdca prostredníctvom krvného obehu. Norepinefrín môžu tiež produkovať neuróny, aby fungoval ako neurotransmiter v mozgu. [19] Estrogén môže byť uvoľňovaný vaječníkmi a fungovať ako hormón alebo pôsobiť lokálne prostredníctvom parakrinnej alebo autokrinnej signalizácie. [20]

Aj keď parakrinná signalizácia vyvoláva v indukovaných bunkách rôznorodú škálu reakcií, väčšina parakrinných faktorov využíva relatívne efektívny súbor receptorov a dráh. V skutočnosti je známe, že rôzne orgány v tele - dokonca aj medzi rôznymi druhmi - využívajú podobné súbory parakrinných faktorov v odlišnom vývoji. [21] Vysoko konzervované receptory a dráhy môžu byť organizované do štyroch veľkých rodín na základe podobných štruktúr: rodina fibroblastového rastového faktora (FGF), rodina Hedgehog, rodina Wnt a superrodina TGF-β. Väzba parakrinného faktora na jeho príslušný receptor iniciuje kaskády prenosu signálu, čo vyvoláva rôzne reakcie.

Endokrinná úprava

Endokrinné signály sa nazývajú hormóny. Hormóny sú produkované endokrinnými bunkami a putujú krvou do všetkých častí tela. Špecifickosť signalizácie môže byť kontrolovaná, ak iba niektoré bunky môžu reagovať na konkrétny hormón. Endokrinná signalizácia zahŕňa uvoľňovanie hormónov vnútornými žľazami organizmu priamo do obehového systému, regulujúc vzdialené cieľové orgány. U stavovcov je hypotalamus nervovým riadiacim centrom pre všetky endokrinné systémy. U ľudí sú hlavnými endokrinnými žľazami štítna žľaza a nadobličky. Štúdium endokrinného systému a jeho porúch je známe ako endokrinológia.

Juxtakrinná úprava

Juxtakrinná signalizácia je typ signalizácie bunka-bunka alebo bunka-extracelulárna matrica v mnohobunkových organizmoch, ktorá si vyžaduje úzky kontakt. Existujú tri typy:

  1. Membránový ligand (proteín, oligosacharid, lipid) a membránový proteín dvoch susedných buniek interagujú.
  2. Komunikačné spojenie spája intracelulárne kompartmenty dvoch susedných buniek, čo umožňuje prechod relatívne malých molekúl.
  3. Glykoproteín extracelulárnej matrice a membránový proteín interagujú.

Okrem toho v jednobunkových organizmoch, ako sú baktérie, juxtakrinná signalizácia znamená interakcie prostredníctvom membránového kontaktu. Juxtakrínová signalizácia bola pozorovaná pre niektoré rastové faktory, cytokínové a chemokínové bunkové signály, ktoré hrajú dôležitú úlohu v imunitnej odpovedi.

Bunky dostávajú informácie od svojich susedov prostredníctvom triedy proteínov známych ako receptory. Receptory sa môžu viazať s niektorými molekulami (ligandy) alebo môžu interagovať s fyzikálnymi činiteľmi, ako je svetlo, mechanická teplota, tlak atď. K príjmu dochádza, keď cieľová bunka (akákoľvek bunka s receptorovým proteínom špecifickým pre signálnu molekulu) deteguje signál, zvyčajne v vo forme malej, vo vode rozpustnej molekuly, prostredníctvom väzby na receptorový proteín na bunkovom povrchu, alebo keď je vo vnútri bunky, signálna molekula sa môže viazať na intracelulárne receptory, iné prvky alebo stimulovať aktivitu enzýmu (napr. plyny), napr. pri intrakrinnej signalizácii.

Signálne molekuly interagujú s cieľovou bunkou ako ligand k receptorom bunkového povrchu a/alebo vstupom do bunky cez jej membránu alebo endocytózu na intrakrinnú signalizáciu. Vo všeobecnosti to vedie k aktivácii druhých poslov, čo vedie k rôznym fyziologickým účinkom. U mnohých cicavcov si skoré embryonálne bunky vymieňajú signály s bunkami maternice. [22] V ľudskom gastrointestinálnom trakte si baktérie vymieňajú signály medzi sebou navzájom as bunkami ľudského epitelu a imunitného systému. [23] Pre kvások Saccharomyces cerevisiae počas párenia niektoré bunky vysielajú do svojho prostredia peptidový signál (feromóny párovacieho faktora). Peptid párovacieho faktora sa môže viazať na bunkový povrchový receptor na iných kvasinkových bunkách a prinútiť ich, aby sa pripravili na párenie. [24]

Receptory bunkového povrchu Edit

Receptory bunkového povrchu hrajú zásadnú úlohu v biologických systémoch jednobunkových a mnohobunkových organizmov a nesprávne fungovanie alebo poškodenie týchto proteínov je spojené s rakovinou, srdcovými chorobami a astmou. [25] Tieto transmembránové receptory sú schopné prenášať informácie zvonku bunky dovnútra, pretože menia konformáciu, keď sa na ňu naviaže špecifický ligand. Pri pohľade na tri hlavné typy receptorov: receptory spojené s iónovými kanálmi, receptory spojené s G proteínom a receptory spojené s enzýmami).

Receptory spojené s iónovým kanálom Edit

Receptory spojené s iónovými kanálmi sú skupinou transmembránových proteínov s iónovými kanálmi, ktoré sa otvárajú, aby umožnili iónom ako Na+, K+, Ca2+ a/alebo Cl- prejsť cez membránu v reakcii na väzbu chemického posla ( ligand), ako je neurotransmiter. [26] [27] [28]

Keď je presynaptický neurón excitovaný, uvoľňuje neurotransmiter z vezikúl do synaptickej štrbiny. Neurotransmiter sa potom viaže na receptory umiestnené na postsynaptickom neuróne. Ak sú tieto receptory iónovými kanálmi riadenými ligandom, výsledná konformačná zmena otvára iónové kanály, čo vedie k toku iónov cez bunkovú membránu. To následne vedie buď k depolarizácii, pre excitačnú receptorovú odpoveď, alebo hyperpolarizácii, pri inhibičnej reakcii.

Tieto receptorové proteíny sa typicky skladajú z aspoň dvoch rôznych domén: transmembránovej domény, ktorá zahŕňa iónové póry, a extracelulárnej domény, ktorá zahŕňa miesto viazania ligandu (alosterické väzbové miesto). Táto modularita umožnila prístup „rozdeľuj a panuj“ pri hľadaní štruktúry proteínov (kryštalizácia každej domény samostatne). Funkciou takýchto receptorov umiestnených v synapsiách je previesť chemický signál presynapticky uvoľneného neurotransmitera priamo a veľmi rýchlo na postsynaptický elektrický signál. Mnohé LIC sú dodatočne modulované alosterickými ligandmi, blokátormi kanálov, iónmi alebo membránovým potenciálom. LIC sú klasifikované do troch superrodín, ktorým chýba evolučný vzťah: cys-loop receptory, ionotropné glutamátové receptory a ATP-gated kanály.

Receptory spojené s G proteínom Edit

Receptory spojené s G proteínom sú veľkou skupinou evolučne príbuzných proteínov, ktoré sú receptormi bunkového povrchu, ktoré detegujú molekuly mimo bunky a aktivujú bunkové reakcie. V spojení s G proteínmi sa nazývajú sedemtransmembránové receptory, pretože prechádzajú cez bunkovú membránu sedemkrát. [29] Ligandy sa môžu viazať buď na extracelulárny N-koniec a slučky (napr. glutamátové receptory) alebo na väzbové miesto v rámci transmembránových helixov (rodina podobná rodopsínu). Všetky sú aktivované agonistami, hoci je možné pozorovať aj spontánnu autoaktiváciu prázdneho receptora. [29]

Receptory spojené s G proteínom sa nachádzajú iba v eukaryotoch vrátane kvasiniek, choanoflagelátov [30] a zvierat. Ligandy, ktoré viažu a aktivujú tieto receptory, zahŕňajú zlúčeniny citlivé na svetlo, pachy, feromóny, hormóny a neurotransmitery a líšia sa veľkosťou od malých molekúl cez peptidy až po veľké proteíny. Receptory spojené s G proteínom sa podieľajú na mnohých ochoreniach.

Existujú dve hlavné dráhy prenosu signálu zahŕňajúce receptory spojené s G proteínom: signálna dráha cAMP a signálna dráha fosfatidylinozitolu. [31] Keď sa ligand naviaže na GPCR, spôsobí konformačnú zmenu v GPCR, čo mu umožní pôsobiť ako guanínový nukleotidový výmenný faktor (GEF). GPCR potom môže aktivovať asociovaný G proteín výmenou GDP naviazaného na G proteín za GTP. α podjednotka G proteínu spolu s naviazaným GTP sa potom môžu oddeliť od β a γ podjednotiek, aby ďalej ovplyvnili intracelulárne signálne proteíny alebo zacielili funkčné proteíny priamo v závislosti od typu α podjednotky (Gαs, Gai/o, Gαq/11, Gα12/13). [32] : 1160

Receptory spojené s G proteínom sú dôležitým cieľom liekov a približne 34 % [33] všetkých liekov schválených Úradom pre potraviny a liečivá (FDA) sa zameriava na 108 členov tejto rodiny. Globálny objem predaja týchto liekov sa k roku 2018 odhaduje na 180 miliárd amerických dolárov [aktualizácia]. [33] Odhaduje sa, že GPCR sú cieľmi pre približne 50 % liekov, ktoré sú v súčasnosti na trhu, najmä kvôli ich zapojeniu do signálnych dráh súvisiacich s mnohými chorobami, tj duševnými, metabolickými vrátane endokrinologických porúch, imunologickými vrátane vírusových infekcií, kardiovaskulárnymi, zápalovými, poruchy zmyslov a rakovina. Dávno objavené spojenie medzi GPCR a mnohými endogénnymi a exogénnymi látkami, výsledkom čoho je napr. analgézia, je ďalšou dynamicky sa rozvíjajúcou oblasťou farmaceutického výskumu. [29]

Enzýmovo viazané receptory Edit

Receptory spojené s enzýmom (alebo katalytické receptory) sú transmembránové receptory, ktoré po aktivácii extracelulárnym ligandom spôsobujú enzymatickú aktivitu na intracelulárnej strane. [34] Katalytický receptor je teda integrálny membránový proteín, ktorý má enzymatické, katalytické a receptorové funkcie. [35]

Majú dve dôležité domény, extracelulárnu doménu viažucu ligand a intracelulárnu doménu, ktorá má katalytickú funkciu a jedinú transmembránovú špirálu. Signálna molekula sa viaže na receptor na vonkajšej strane bunky a spôsobuje konformačnú zmenu na katalytickej funkcii umiestnenej na receptore vo vnútri bunky. Príklady enzymatickej aktivity zahŕňajú:

Intracelulárne receptory Edit

Receptor steroidného hormónu Edit

Receptory steroidných hormónov sa nachádzajú v jadre, cytosóle a tiež na plazmatickej membráne cieľových buniek. Vo všeobecnosti sú to intracelulárne receptory (typicky cytoplazmatické alebo jadrové) a iniciujú prenos signálu pre steroidné hormóny, čo vedie k zmenám v génovej expresii v priebehu niekoľkých hodín až dní. Najlepšie preštudované receptory steroidných hormónov sú členmi podrodiny jadrových receptorov 3 (NR3), ktoré zahŕňajú receptory pre estrogén (skupina NR3A) [37] a 3-ketosteroidy (skupina NR3C). [38] Okrem jadrových receptorov pôsobí niekoľko receptorov a iónových kanálov spojených s G proteínom ako receptory na povrchu buniek pre určité steroidné hormóny.

Pri väzbe na signálnu molekulu sa receptorový proteín nejakým spôsobom zmení a spustí proces transdukcie, ktorý môže nastať v jedinom kroku alebo ako séria zmien v sekvencii rôznych molekúl (nazývaná signálna transdukčná dráha). Molekuly, ktoré tvoria tieto dráhy, sú známe ako reléové molekuly. Viacstupňový proces v štádiu transdukcie sa často skladá z aktivácie proteínov pridaním alebo odstránením fosfátových skupín alebo dokonca uvoľnením iných malých molekúl alebo iónov, ktoré môžu pôsobiť ako poslovia. Zosilnenie signálu je jednou z výhod tejto viacstupňovej sekvencie. Medzi ďalšie výhody patrí viac príležitostí na reguláciu ako jednoduchšie systémy a jemné doladenie odozvy v jednobunkovom aj mnohobunkovom organizme. [15]

V niektorých prípadoch je aktivácia receptora spôsobená väzbou ligandu na receptor priamo spojená s odpoveďou bunky na ligand. Napríklad neurotransmiter GABA môže aktivovať receptor na bunkovom povrchu, ktorý je súčasťou iónového kanála. Väzba GABA na GABAA receptor na neuróne otvára chloridovo selektívny iónový kanál, ktorý je súčasťou receptora. GABAA aktivácia receptora umožňuje, aby sa záporne nabité chloridové ióny dostali do neurónu, čo inhibuje schopnosť neurónu produkovať akčné potenciály. Avšak pre mnohé receptory bunkového povrchu nie sú interakcie ligand-receptor priamo spojené s odpoveďou bunky. Aktivovaný receptor musí najprv interagovať s inými proteínmi vo vnútri bunky predtým, ako sa vytvorí konečný fyziologický účinok ligandu na správanie bunky. Po aktivácii receptora sa často zmení správanie reťazca niekoľkých interagujúcich bunkových proteínov. Celý súbor zmien buniek vyvolaných aktiváciou receptora sa nazýva mechanizmus alebo dráha prenosu signálu. [39]

Zložitejšia dráha prenosu signálu je znázornená na obrázku 3. Táto dráha zahŕňa zmeny interakcií proteín-proteín vo vnútri bunky, ktoré sú indukované vonkajším signálom. Mnoho rastových faktorov sa viaže na receptory na bunkovom povrchu a stimuluje bunky, aby postupovali bunkovým cyklom a delili sa. Niektoré z týchto receptorov sú kinázy, ktoré začnú fosforylovať seba a iné proteíny, keď sa viažu na ligand. Táto fosforylácia môže generovať väzbové miesto pre iný proteín a tak indukovať interakciu proteín-proteín. Na obrázku 3 sa ligand (nazývaný epidermálny rastový faktor alebo EGF) viaže na receptor (nazývaný EGFR). To aktivuje receptor, aby sa sám fosforyloval. Fosforylovaný receptor sa viaže na adaptorový proteín (GRB2), ktorý spája signál s ďalšími následnými signálnymi procesmi. Napríklad jedna z dráh signálnej transdukcie, ktoré sú aktivované, sa nazýva dráha mitogénom aktivovanej proteínkinázy (MAPK). Zložka prenosu signálu označená ako "MAPK" v dráhe sa pôvodne nazývala "ERK", takže dráha sa nazýva dráha MAPK/ERK. Proteín MAPK je enzým, proteínkináza, ktorá môže pripojiť fosfát na cieľové proteíny, ako je transkripčný faktor MYC, a tak zmeniť transkripciu génu a v konečnom dôsledku aj progresiu bunkového cyklu. Mnohé bunkové proteíny sú aktivované po smere od receptorov rastového faktora (ako je EGFR), ktoré iniciujú túto dráhu prenosu signálu. [ potrebná citácia ]

Niektoré signálne transdukčné dráhy reagujú odlišne v závislosti od množstva signálov prijatých bunkou. Napríklad hedgehog proteín aktivuje rôzne gény v závislosti od množstva prítomného hedgehog proteínu. [ potrebná citácia ]

Komplexné viaczložkové dráhy prenosu signálu poskytujú príležitosti na spätnú väzbu, zosilnenie signálu a interakcie vo vnútri jednej bunky medzi viacerými signálmi a signálnymi dráhami. [ potrebná citácia ]

A specific cellular response is the result of the transduced signal in the final stage of cell signaling. This response can essentially be any cellular activity that is present in a body. It can spur the rearrangement of the cytoskeleton, or even as catalysis by an enzyme. These three steps of cell signaling all ensure that the right cells are behaving as told, at the right time, and in synchronization with other cells and their own functions within the organism. At the end, the end of a signal pathway leads to the regulation of a cellular activity. This response can take place in the nucleus or in the cytoplasm of the cell. A majority of signaling pathways control protein synthesis by turning certain genes on and off in the nucleus. [40]

In unicellular organisms such as bacteria, signaling can be used to 'activate' peers from a dormant state, enhance virulence, defend against bacteriophages, etc. [41] In quorum sensing, which is also found in social insects, the multiplicity of individual signals has the potentiality to create a positive feedback loop, generating coordinated response. In this context, the signaling molecules are called autoinducers. [42] [43] [44] This signaling mechanism may have been involved in evolution from unicellular to multicellular organisms. [42] [45] Bacteria also use contact-dependent signaling, notably to limit their growth. [46]

Signaling molecules used by multicellular organisms are often called pheromones. They can have such purposes as alerting against danger, indicating food supply, or assisting in reproduction. [47]

Short-term cellular responses Edit

Brief overview of some signaling pathways (based on receptor families) that result in short-acting cellular responses
Receptor Family Example of Ligands/ activators (Bracket: receptor for it) Example of effectors Further downstream effects
Ligand Gated Ion Channels Acetylcholín
(Such as Nicotinic acetylcholine receptor),
Changes in membrane permeability Change in membrane potential
Seven Helix Receptor Light(Rhodopsin),
Dopamine (Dopamine receptor),
GABA (GABA receptor),
Prostaglandin (prostaglandin receptor) etc.
Trimeric G protein Adenylate Cyclase,
cGMP phosphodiesterase,
G-protein gated ion channel, etc.
Two Component Diverse activators Histidine Kinase Response Regulator - flagellar movement, Gene expression
Membrane Guanylyl Cyclase Atrial natriuretic peptide,
Sea urching egg peptide etc.
cGMP Regulation of Kinases and channels- Diverse actions
Cytoplasmic Guanylyl cyclase Nitric Oxide(Nitric oxide receptor) cGMP Regulation of cGMP Gated channels, Kinases
Integrins Fibronectins, other extracellular matrix proteins Nonreceptor tyrosine kinase Diverse response

Regulating gene activity Edit

Brief overview of some signaling pathways (based on receptor families) that control gene activity
Frizzled (Special type of 7Helix receptor) Wnt Dishevelled, axin - APC, GSK3-beta - Beta catenin Génový prejav
Two Component Diverse activators Histidine Kinase Response Regulator - flagellar movement, Gene expression
Receptor Tyrosine Kinase Insulin (insulin receptor),
EGF (EGF receptor),
FGF-Alpha, FGF-Beta, etc (FGF-receptors)
Ras, MAP-kinases, PLC, PI3-Kinase Gene expression change
Cytokine receptors Erythropoietin,
Growth Hormone (Growth Hormone Receptor),
IFN-Gamma (IFN-Gamma receptor) etc
JAK kinase STAT transcription factor - Gene expression
Tyrosine kinase Linked- receptors MHC-peptide complex - TCR, Antigens - BCR Cytoplasmic Tyrosine Kinase Génový prejav
Receptor Serine/Threonine Kinase Activin(activin receptor),
Inhibin,
Bone-morphogenetic protein(BMP Receptor),
TGF-beta
Smad transcription factors Control of gene expression
Sphingomyelinase linked receptors IL-1(IL-1 receptor),
TNF (TNF-receptors)
Ceramide activated kinases Génový prejav
Cytoplasmic Steroid receptors Steroid hormones,
Thyroid hormones,
Retinoic acid etc
Work as/ interact with transcription factors Génový prejav

Notch signaling pathway Edit

Notch is a cell surface protein that functions as a receptor. Animals have a small set of genes that code for signaling proteins that interact specifically with Notch receptors and stimulate a response in cells that express Notch on their surface. Molecules that activate (or, in some cases, inhibit) receptors can be classified as hormones, neurotransmitters, cytokines, and growth factors, in general called receptor ligands. Ligand receptor interactions such as that of the Notch receptor interaction, are known to be the main interactions responsible for cell signaling mechanisms and communication. [52] notch acts as a receptor for ligands that are expressed on adjacent cells. While some receptors are cell-surface proteins, others are found inside cells. For example, estrogen is a hydrophobic molecule that can pass through the lipid bilayer of the membranes. As part of the endocrine system, intracellular estrogen receptors from a variety of cell types can be activated by estrogen produced in the ovaries.

In the case of Notch-mediated signaling, the signal transduction mechanism can be relatively simple. As shown in Figure 2, the activation of Notch can cause the Notch protein to be altered by a protease. Part of the Notch protein is released from the cell surface membrane and takes part in gene regulation. Cell signaling research involves studying the spatial and temporal dynamics of both receptors and the components of signaling pathways that are activated by receptors in various cell types. [53] [54] Emerging methods for single-cell mass-spectrometry analysis promise to enable studying signal transduction with single-cell resolution. [55]

In notch signaling, direct contact between cells allows for precise control of cell differentiation during embryonic development. In the worm Caenorhabditis elegans, two cells of the developing gonad each have an equal chance of terminally differentiating or becoming a uterine precursor cell that continues to divide. The choice of which cell continues to divide is controlled by competition of cell surface signals. One cell will happen to produce more of a cell surface protein that activates the Notch receptor on the adjacent cell. This activates a feedback loop or system that reduces Notch expression in the cell that will differentiate and that increases Notch on the surface of the cell that continues as a stem cell. [56]


Understanding Longitude and Latitude

Under the longitude and latitude system, the Earth is divided into a grid of horizontal and vertical lines. The horizontal lines are called latitude lines because they run parallel to the equator, they are also called parallels of latitude. The starting point for latitude lines is the equator, which is at 0 degrees latitude. Each line of latitude both north and south of the equator increases by one degree, until you hit the North and South Poles, which sit 90 degrees north and south, respectively, of the equator.

Everything north of the equator is part of the Northern Hemisphere, and everything south makes up the Southern Hemisphere.

The vertical lines of longitude are also known as meridians. The starting point for lines of longitude is called the prime meridian. It passes through Greenwich, England, a spot chosen during an 1884 conference to determine the latitude and longitude system.

Directly 180 degrees both west and east of that spot is the antipodal meridian. West of the prime meridian is the Western Hemisphere, and east of that line is the Eastern Hemisphere. The prime meridian is measured at 0 degrees, and each line east and west of there increases by one degree.


The AMPK signalling pathway coordinates cell growth, autophagy and metabolism

One of the central regulators of cellular and organismal metabolism in eukaryotes is AMP-activated protein kinase (AMPK), which is activated when intracellular ATP production decreases. AMPK has critical roles in regulating growth and reprogramming metabolism, and has recently been connected to cellular processes such as autophagy and cell polarity. Here we review a number of recent breakthroughs in the mechanistic understanding of AMPK function, focusing on a number of newly identified downstream effectors of AMPK.

Figúrky

Figure 1. The AMPK signaling pathway

Figure 1. The AMPK signaling pathway

AMPK is activated when AMP and ADP levels in…

Figure 2. The Ras/ PI3K/ mTOR pathways…

Figure 2. The Ras/ PI3K/ mTOR pathways intersect the LKB1/AMPK pathway at multiple points

Figure 3. AMPK acts as a mitochondrial…

Figure 3. AMPK acts as a mitochondrial “Cash for Clunkers”

Activated AMPK acutely triggers the…

Figure 4. AMPK control of transcription

Figure 4. AMPK control of transcription

AMPK regulates several physiological processes through phosphorylation of transcription…


Beetle Dissection

Explore the Beetle Dissection
The outside of beetles can be shiny, dull, or extremely colorful. But what is going on inside of beetles? Take a virtual look inside the body of a beetle with this Beetle Dissection Tool.
Explore on your own or follow our Beetle Dissection Activity. Visit Beetle Dissection Central for more.


Zhrnutie

Proteins can form enormously sophisticated chemical devices, whose functions largely depend on the detailed chemical properties of their surfaces. Binding sites for ligands are formed as surface cavities in which precisely positioned amino acid side chains are brought together by protein folding. In the same way, normally unreactive amino acid side chains can be activated to make and break covalent bonds. Enzymes are catalytic proteins that greatly speed up reaction rates by binding the high-energy transition states for a specific reaction path they also perform acid catalysis and base catalysis simultaneously. The rates of enzyme reactions are often so fast that they are limited only by diffusion rates can be further increased if enzymes that act sequentially on a substrate are joined into a single multienzyme complex, or if the enzymes and their substrates are confined to the same compartment of the cell.

Proteins reversibly change their shape when ligands bind to their surface. The allosteric changes in protein conformation produced by one ligand affect the binding of a second ligand, and this linkage between two ligand-binding sites provides a crucial mechanism for regulating cell processes. Metabolic pathways, for example, are controlled by feedback regulation: some small molecules inhibit and other small molecules activate enzymes early in a pathway. Enzymes controlled in this way generally form symmetric assemblies, allowing cooperative conformational changes to create a steep response to changes in the concentrations of the ligands that regulate them.

Changes in protein shape can be driven in a unidirectional manner by the expenditure of chemical energy. By coupling allosteric shape changes to ATP hydrolysis, for example, proteins can do useful work, such as generating a mechanical force or moving for long distances in a single direction. The three-dimensional structures of proteins, determined by x-ray crystallography, have revealed how a small local change caused by nucleoside triphosphate hydrolysis is amplified to create major changes elsewhere in the protein. By such means, these proteins can serve as input–output devices that transmit information, as assembly factors, as motors, or as membrane-bound pumps. Highly efficient protein machines are formed by incorporating many different protein molecules into larger assemblies in which the allosteric movements of the individual components are coordinated. Such machines are now known to perform many of the most important reactions in cells.


Pozri si video: Cum afli coordonatele geografice ale unei locații folosind Google Earth - tutorial educațional (Jún 2022).