Chapter 14: Cell Signaling Pathways

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14.7:

O que é Sinalização Celular?

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What is Cell Signaling?

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As células usam uma variedade de mecanismos de sinalização para coordenar ações específicas dentro e entre células. A sinalização intercelular refere-se à comunicação entre células. Aqui, uma célula secreta uma molécula de sinalização inicial chamada de ligante para induzir respostas em células-alvo.Uma vez que o ligante se liga, ocorre uma sinalização intracelular, referindo-se à forma como um sinal é processado dentro da célula. Em algumas comunidades bacterianas, uma espécie de sinalização intercelular chamada deteção de quorum ocorre, onde as células de um comunidade reagem em acordo, uma vez a concentração de um ligante atinge um limiar crítico. Em eucariotas, às vezes o ligante visa a célula que o liberou, chamada sinalização autócrina.Quando o ligante visa células vizinhas, é conhecida como sinalização parácrina. Outra forma de comunicação, a sinalização dependente de contacto, ocorre entre duas células que estão se tocando fisicamente. O sinal passa diretamente de uma célula para outra através de cruzamentos de lacunas em células animais, ou em células vegetais conectadas por plasmodesmo.Organismos multicelulares muitas vezes precisam de células em uma parte do corpo para se comunicar com células em uma diferente parte do corpo. Para fazer isso, elas liberam ligantes para a corrente sanguínea num processo denominado sinalização endócrina. No sistema nervoso, os neurônios usam uma forma específica de sinalização que depende de estruturas especializadas chamadas sinapses.Aqui, as células não estabelecem contacto, mas liberam neurotransmissores e outras moléculas para se comunicar com as nossas células-alvo. Dentro da célula, o sinal original é frequentemente convertido ou levado através quando a ativação de recetores configura uma cadeia de eventos chamada de cascata de sinalização. Por isso, a sinalização frequentemente envolve a deteção do sinal, passos intermediários para a transdução do sinal, e um alvo final eliciando uma resposta de uma célula, como a regulação da expressão genética.

14.7:

O que é Sinalização Celular?

Apesar da membrana protetora que separa uma célula do ambiente, as células precisam da capacidade de detectar e responder às mudanças ambientais. Além disso, muitas vezes as células precisam comunicar entre si. Organismos unicelulares e multicelulares usam uma variedade de mecanismos de sinalização celular para se comunicarem em resposta ao ambiente.

As células respondem a muitos tipos de informação, muitas vezes através de proteínas receptoras posicionadas na membrana. Por exemplo, as células da pele respondem e transmitem informações de toque, enquanto que os fotorreceptores na retina podem detectar luz. A maioria das células, no entanto, evoluiu para responder a sinais químicos, incluindo hormonas, neurotransmissores e muitos outros tipos de moléculas de sinalização. As células podem até coordenar diferentes respostas provocadas pela mesma molécula de sinalização.

Normalmente, a sinalização celular envolve três etapas: (1) recepção do sinal, (2) transdução do sinal e (3) uma resposta. Na maioria das recepções de sinal, uma molécula impermeável à membrana, ou ligando, causa uma alteração em um receptor de membrana; no entanto, algumas moléculas de sinalização, como hormonas, podem atravessar a membrana para chegar aos seus receptores internos. O receptor da membrana pode então enviar este sinal para mensageiros intracelulares, que transduzem a mensagem em uma resposta celular. Esta resposta intracelular pode incluir uma alteração da transcrição, tradução, ativação de proteínas, ou muitas outras.

Organismos unicelulares como bactérias podem usar um tipo de sinalização celular chamada comunicação por quórum para detectarem a sua concentração em uma colónia e gerarem respostas coordenadas. As células eucarióticas podem libertar ligandos que visam a mesma célula que produziu o sinal (sinalização autócrina) ou células vizinhas (sinalização parácrina). Os sinais podem até ser enviados a longas distâncias, como no caso de algumas hormonas, e produzir respostas em células distantes, chamada sinalização endócrina. A sinalização dependente de contato descreve caminhos físicos criados entre células vizinhas através das quais sinais citoplasmáticos podem passar rapidamente. As células do sistema nervoso podem gerar respostas rápidas através de uma especialização da sinalização celular chamada sinalização sináptica.

Suggested Reading

Lemmon, Mark A., and Joseph Schlessinger. "Cell signaling by receptor tyrosine kinases." Cell 141, no. 7 (2010): 1117-1134. [Source]

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Cell Signaling