Tế bào luôn phải tiếp nhận và xử lý những tín hiệu từ môi trường ngoại bào để đáp ứng những thay đổi tức thời đang diễn ra xung quanh. Mỗi tế bào có thể tiếp nhận cùng lúc nhiều tín hiệu rồi tổng hợp tất cả các thông tin đó để đưa ra phương án đáp ứng. Tế bào không chỉ là nơi nhận tín hiệu, mà còn có thể gửi “thông báo” đến các tế bào gần hoặc xa. Show
Tế bào tiếp nhận những loại tín hiệu nào? Hầu hết các tín hiệu của tế bào là các chất hoá học. Sinh vật nhân sơ thường có các bộ phận cảm biến để nhận biết các chất dinh dưỡng và điều hướng tới nguồn thức ăn. Đối với sinh vật đa bào, các tín hiệu hoá học của tế bào thường là các yếu tố tăng trưởng, các loại nội tiết tố, các tín hiệu dẫn truyền thần kinh và các thành phần kết cấu ngoại bào. Các loại tín hiệu này có thể tác động cục bộ hoặc được lan truyền đi rất xa. Ví dụ, các tín hiệu dẫn truyền thần kinh được xếp vào loại tín hiệu ngắn, được truyền qua lại giữa những tế bào thần kinh nằm cạnh nhau hoặc giữa tế bào thần kinh với tế bào cơ. Có những tín hiệu phải được truyền đi rất xa mới tới đích. Một ví dụ tiêu biểu là ở động vật có vú, nội tiết tố kích thích rụng trứng được truyền từ não đến buồng trứng để kích thích trứng rụng. Một số tế bào có thể nhận biết và đáp trả các kích thích cơ học. Ví dụ, các tế bào cảm giác ở da có thể phản ứng với áp lực của động tác sờ, chạm. Các tế bào ở tai có thể phản ứng lại những chuyển động của sóng âm. Hay các tế bào chuyên biệt trong hệ thống mạch máu có khả năng nhận biết sự thay đổi của huyết áp nhằm ổn định áp lực lên tim. Làm thế nào tế bào nhận biết các tín hiệu? Tế bào có các protein thụ thể (receptors) kết hợp với các phân tử tín hiệu để bắt đầu các đáp ứng sinh lý. Các loại thụ thể có tính đặc hiệu với từng loại phân tử. Ví dụ thụ thể dopamine chỉ kết hợp được với phân tử dopamine, thụ thể insulin kết hợp với insulin, các thụ thể yếu tố tăng trưởng thần kinh kết hợp với các yếu tố tăng trưởng thần kinh, v.v… Có hàng trăm loại thụ thể được tìm thấy trong tế bào. Số lượng các loại thụ thể khác nhau ở từng loại tế bào. Một số loại thụ thể có thể đáp ứng trực tiếp với ánh sáng hoặc áp suất giúp tế bào cảm ứng những thay đổi trong không khí. Các thụ thể thường là các protein xuyên màng, bám vào các phân tử tín hiệu bên ngoài tế bào, sau đó truyền dẫn tín hiệu thông qua một chuỗi các phản ứng chuyển đổi phân tử thành các tín hiệu nội bào. Các thụ thể màng tế bào được chia thành 3 loại: thụ thể phối hợp G-protein (G-protein-coupled receptors), thụ thể kênh ion (ion channel receptors) và thụ thể liên kết enzyme (enzyme-linked receptors). Sự phân loại và tên gọi trên dựa vào cơ chế mà các thụ thể chuyển hoá các tín hiệu ngoại bào thành nội bào, như là thông qua hoạt động của protein, thông qua đóng mở kênh ion, hay hoạt hoá enzyme. Nhờ các thụ thể màng tế bào có khả năng tương tác với cả tín hiệu ngoại bào lẫn nội bào, nên các phân tử tín hiệu có thể gây ảnh hưởng lên chức năng của tế bào mà không cần phải được chuyên chở vào bên trong tế bào. Đó cũng bởi vì hầu hết các phân tử tín hiệu có kích thước rất lớn hoặc rất phân cực (charged) không thể đi qua màng sinh chất của tế bào (Hình 1).  Không phải tất cả các thụ thể đều hiện diện ở phía ngoài của tế bào. Có vài loại có mặt ở sâu bên trong tế bào hoặc ở cả trong nhân tế bào. Những thụ thể này bám vào các loại tín hiệu có khả năng đi xuyên qua màng sinh chất (các loại khí như N2O hay các loại hormone gốc steroid như estrogen). Làm thế nào tế bào đáp ứng với các tín hiệu Khi protein thụ thể tiếp nhận một tín hiệu, nó thay đổi cấu trúc và bắt đầu một chuỗi các phản ứng sinh hoá bên trong tế bào. Những đường truyền tín hiệu nội bào này, còn được gọi là các chuỗi truyền dẫn tín hiệu (signal transduction cascade), sẽ khuyếch đại thông tin, và tạo ra nhiều tín hiệu nội bào khác. Sự kích hoạt các protein thụ thể có thể kích hoạt quá trình tổng hợp các phân tử nhỏ, được gọi là “người đưa tin” thứ cấp (second messenger), giúp khởi xướng và phối hợp các đường truyền tín hiệu nội bào. Ví dụ, AMP vòng (cAMP) tham gia vào chuỗi dẫn truyền tín hiệu như là một “người đưa tin” thứ cấp bên trong tế bào. cAMP là “người đưa tin” thứ cấp đầu tiên được phát hiện trong lịch sử. cAMP được tổng hợp từ ATP bằng enzyme adenyl cyclase nằm trong màng tế bào. Hàng trăm/nghìn phân tử cAMP được sản xuất mỗi khi enzyme adenyl cyclase được hoạt hoá. Sau đó, các cAMP kích hoạt enzyme protein kinase (PKA), một loại enzyme chuyển nhóm phosphate từ phân tử ATP đến protein (phosphoryl hoá protein). Mỗi bước trong chuỗi truyền dẫn lần lượt khuếch đại tín hiệu ban đầu, và phản ứng phosphoryl hoá sẽ điều hoà những đáp ứng ngắn hạn hay dài hạn bên trong tế bào. Chuỗi truyền dẫn tín hiệu cAMP ngừng lại nhờ vào hoạt tính phân huỷ cAMP của enzyme phosphodiesterase. Các ví dụ khác của “người đưa tin” thứ cấp là diacylglycerol (DAG) và inositol 1,4,5-triphosphate (IP3). Cả hai phân tử này được sản xuất bởi enzyme phospholipase, cũng là một protein màng. IP3 giải phóng Ca2+ – cũng là một “người đưa tin” thứ cấp – từ dự trữ nội bào. Sau đó, DAG và Ca2+ cùng nhau kích hoạt enzyme protein kinase C (PKC). Tín hiệu ảnh hưởng đến hoạt động của tế bào như thế nào? Các protein kinase như PKA và PKC xúc tác cho sự chuyển nhóm phosphate từ phân tử ATP đến các phân tử protein. Các acid amine như serine, threonine và tyrosine là các vị trí phổ biến của sự phosphoryl hóa. Phản ứng phosphoryl hoá giúp kiểm soát hoạt động của những enzyme tham gia vào đường truyền tín hiệu nội bào. Cụ thể, việc gắn thêm các nhóm phosphate sẽ tạo ra sự thay đổi về cấu trúc của enzyme, dẫn đến kích hoạt hoặc ức chế sự hoạt động của enzyme. Việc loại bỏ các nhóm phosphate đã gắn lên enzyme sẽ được thực hiện bởi enzyme phosphatase vào lúc thích hợp để trả protein về cấu trúc và hoạt tính ban đầu. Phosphoryl hoá cho phép điều khiển các chức năng phức tạp của protein. Nhóm phosphate có thể thêm vào nhiều vị trí trong một protein. Một loại protein có thể lần lượt là cơ chất của nhiều loại kinase và phosphatase. Tại cùng một thời điểm, một tế bào tiếp nhận và đáp ứng nhiều tín hiệu và vận hành cùng lúc nhiều con đường truyền dẫn tín hiệu trong tế bào chất. Có nhiều điểm giao nhau giữa các đường truyền dẫn tín hiệu. Ví dụ, một “người đưa tin” thứ cấp độc lập hoặc một protein kinase có thể đóng vai trò ở nhiều đường dẫn truyền tín hiệu khác nhau. Thông qua mạng lưới này của con đường tín hiệu, các tế bào không ngừng tích hợp tất cả các thông tin mà nó nhận được từ bên ngoài môi trường. Kết luận Các tế bào thường nhận được tín hiệu ở dạng hóa học thông qua các phân tử tín hiệu. Khi một phân tử tín hiệu gắn với một thụ thể thích hợp trên bề mặt tế bào, một chuỗi các tác động được kích hoạt không chỉ để truyền tín hiệu vào bên trong tế bào mà còn để khuếch đại tín hiệu đó. Các tế bào cũng có thể truyền các phân tử tín hiệu đến các tế bào khác. Một số các tín hiệu hóa học được truyền đi bằng con đường ngắn, nhưng các tín hiệu khác phải truyền đi xa hơn nhiều để đến được mục tiêu của nó. Đại Tài, Thanh Nguyệt (chuyển ngữ) T.S. Nguyễn Ngọc Phương Thảo (biên tập, cố vấn khoa học) Nguồn Hình: Cell Signals Bài Gốc: Nature Bài này được trích từ các sách sau:
Trong lĩnh vực sinh học phân tử, con đường tín hiệu cAMP, còn được gọi là con đường adenylyl cyclase, là một dòng thác tín hiệu kích hoạt thụ thể kết hợp với protein G được sử dụng trong giao tiếp tế bào. Cụ thể, chức năng của cAMP là gì? trại đóng vai trò như một chất truyền tin thứ hai nội bào cho nhiều tín hiệu ngoại bào trong hệ thần kinh. Trên thực tế, số lượng các quy trình chức năng được quy định bởi cAMP là quá lớn để có thể liệt kê chi tiết ở đây. Tuy nhiên, điều quan trọng là phải xem lại các loại hiệu ứng chung mà cAMP gây ra trong tế bào thần kinh. Và, điều gì gây ra cắm trại? cAMP như một chất điều chỉnh khả năng miễn dịch. Adenylate cyclases (AC) sản xuất cAMP từ adenosin-tri-phosphate (ATP). Mức độ cao của cAMP trong tế bào dẫn đến kích hoạt protein kinase A (PKA). Kích thích PKA gây ra sự phosphoryl hóa các yếu tố phiên mã, chẳng hạn như CREB, ICER / CREM, ATF-1 và CBP để điều khiển các gen hướng trại. Sau đó, cAMP được chia nhỏ như thế nào? Giống như trái tim, cAMP bị phá vỡ bởi một PDE phụ thuộc cAMP (PDE3). Do đó, việc ức chế enzym này làm tăng cAMP nội bào, tiếp tục ức chế kinase chuỗi nhẹ myosin do đó tạo ra ít lực co bóp hơn (tức là thúc đẩy sự thư giãn). CAMP được hình thành như thế nào? Cyclic adenosine monophosphate (cAMP) là “chất truyền tin thứ hai” ban đầu được phát hiện. Sự hình thành của nó được thúc đẩy bởi Kích hoạt adenylyl cyclase sau khi thắt chặt các thụ thể kết hợp với protein G bởi các phối tử bao gồm hormone, autocoids, prostaglandin và dược lý các đại lý. CAMP làm gì trong não?Thật vậy, tín hiệu cAMP trong não được biết là làm trung gian cho nhiều quá trình thần kinh từ phát triển, kích thích tế bào, tính dẻo của khớp thần kinh, học tập và trí nhớ, đau và chức năng vận động đến thoái hóa thần kinh và lạm dụng ma túy (Pierre và cộng sự, 2009; Bollen và Prickaerts, 2012; Kandel, 2012; Pittenger và cộng sự, 2012). Từ đồng nghĩa của camp là gì?Một từ khác cho trại là gì?
Chủ đề hội trại cho Met Gala là gì?Khi những người phụ trách và đồng chủ tịch (năm nay bao gồm Lady Gaga và Harry Styles) chọn chủ đề cho đợt gây quỹ thường niên năm nay cho Viện Trang phục của Bảo tàng Nghệ thuật Metropolitan, họ đã quyết định gọi nó là: “Hội trại: Ghi chú về thời trang, ”Một vở kịch trên tiểu luận quan trọng của nhà văn Susan Sontag,“ Ghi chú về Trại ”. Tại sao cAMP cao khi glucose thấp?mức cAMP là cao vì mức đường huyết thấp, vì vậy CAP đang hoạt động và sẽ được liên kết với DNA. Tuy nhiên, chất kìm hãm lac cũng sẽ liên kết với operator (do không có allolactose), hoạt động như một vật cản đối với RNA polymerase và ngăn cản quá trình phiên mã. CAMP có phải là một loại hormone không?Adenosine tuần hoàn monophosphat (cAMP) là một nucleotide được tạo ra từ ATP thông qua hoạt động của enzyme adenylate cyclase. Nồng độ nội bào của cAMP được tăng hoặc giảm bởi nhiều loại hormone và những biến động như vậy ảnh hưởng đến một loạt các quá trình tế bào. CAMP cao có nghĩa là gì?Chức năng miễn dịch: Nghiên cứu cho thấy mức độ cao của cAMP có thể dẫn đến ức chế chức năng miễn dịch do phá vỡ các chức năng của tế bào bạch cầu bao gồm viêm, thực bào và tiêu diệt các mầm bệnh nội bào. [1] Mặt khác, các bệnh bao gồm bệnh phổi tắc nghẽn mãn tính (COPD),… Điều gì xảy ra khi cAMP tăng?Nhiều phản ứng tế bào khác nhau được trung gian bởi cAMP; bao gồm các tăng nhịp tim, tiết cortisol, và phân hủy glycogen và chất béo. cAMP cần thiết cho việc duy trì trí nhớ trong não, thư giãn trong tim và hấp thụ nước trong thận. Bạn gọi một người cắm trại là gì?danh từ. một người cắm trại để giải trí, đặc biệt là ở nơi hoang dã. một người tham gia trại hè hoặc trại ban ngày. Còn được gọi là người cắm trại bán tải, người cắm trại xe tải. Ngược lại với trại là gì?Từ đồng nghĩa: trang nhã. Từ đồng nghĩa: lều, cắm trại, hạ trại, encamp, bivouac. trại, trại hạ lưu. Ngược lại với trại là gì?Ngược lại với trại là gì?
Chủ đề trại là gì?Vào năm 1964, Susan Sontag đã định nghĩa trại như một “sự nhạy cảm” về mặt thẩm mỹ, dễ thấy nhưng hầu hết chúng ta khó có thể giải thích: một sự cố ý làm quá đà, chất lượng hơi (hoặc cực kỳ) “hơi lệch”, hương vị tồi. như một phương tiện cho nghệ thuật tốt. … Trại là giả tạo, đam mê, nghiêm túc, Sontag viết. Y tá trại là gì?Trại y tá phục vụ cộng đồng, thường là trẻ em hoặc thanh thiếu niên, trong môi trường trại. … Các y tá của trại có nhiệm vụ đảm bảo tất cả trại sinh đủ sức khỏe để tham gia trại, và đối phó với bất kỳ thương tích hoặc bệnh tật nào có thể xảy ra trong thời gian của trại. Lady Gaga có cắm trại không?Nữ hoàng của Trại! Kể từ khi tiết lộ chiếc váy làm từ thịt của mình với thế giới, Lady Gaga đã trở thành nữ hoàng của những bộ trang phục lấy cảm hứng từ trại. … Mặc dù Lady Gaga chắc chắn đã quay đầu với những bộ váy lộng lẫy và thậm chí là những hình xăm bí ẩn, nhưng đó là những tác phẩm lấy cảm hứng từ trại của cô ấy mà người hâm mộ đã biết đến và yêu thích. Điều gì xảy ra nếu có cả glucose và lactose?Nếu cả glucose và lactose đều có mặt, lactose liên kết với bộ kìm hãm và ngăn nó liên kết với vùng vận hành. Do đó, khối phiên mã gen lac được nâng lên, và một lượng nhỏ mRNA được tạo ra. Mối quan hệ giữa cAMP và glucose là gì?Điều quan trọng là, quá trình này bị ảnh hưởng bởi nồng độ glucose, vì nồng độ cAMP bị giảm khi có sự hiện diện của các chất dị hóa glucose. Do đó, sự gia tăng nồng độ cAMP báo hiệu sự vắng mặt của glucose, bởi vì lượng glucose thấp hơn dẫn đến tăng mức cAMP. Điều gì xảy ra với operon lac khi có mặt glucose?Operon lac có một mức điều khiển bổ sung để operon vẫn không hoạt động khi có glucose ngay cả khi lactose cũng có mặt. Nồng độ cao của chất dị hóa glucose tạo ra nồng độ cAMP thấp, chất này phải tạo thành phức hợp với CAP để cho phép cảm ứng operon lac. Tại sao cAMP được gọi là sứ giả thứ hai?Ví dụ, khi epinephrine liên kết với các thụ thể beta-adrenergic trong màng tế bào, Kích hoạt protein G kích thích tổng hợp cAMP bởi adenylyl cyclase. Sau đó, cAMP mới được tổng hợp có thể hoạt động như một chất truyền tin thứ hai, nhanh chóng truyền tín hiệu epinephrine đến các phân tử thích hợp trong tế bào. CAMP điều chỉnh những gì?Adenosine 3 ′, 5'-cyclic monophosphate (cAMP) là một nucleotide hoạt động như một chất truyền tin quan trọng thứ hai trong nhiều con đường dẫn truyền tín hiệu. cAMP điều chỉnh các chức năng khác nhau của tế bào, bao gồm sự phát triển và biệt hóa tế bào, phiên mã gen và biểu hiện protein. Hormone nào sử dụng cAMP như một chất truyền tin thứ hai?Ví dụ về các hormone sử dụng cAMP làm chất truyền tin thứ hai bao gồm calcitonin, rất quan trọng cho việc xây dựng xương và điều chỉnh nồng độ canxi trong máu; glucagon, đóng một vai trò trong mức đường huyết; và hormone kích thích tuyến giáp, nguyên nhân giải phóng T3 và T4 từ tuyến giáp. Để biết thêm các bài viết, hãy truy cập phần của chúng tôi Hướng dẫn và đừng quên chia sẻ bài viết nhé! |
