Transduksi sinyal
Transduksi sinyal dalam biologi adalah mekanisme seluler. Mekanisme ini mengubah stimulus menjadi respons di dalam sel. Ada dua tahap dalam proses ini:
- Molekul pensinyalan menempel pada protein reseptor pada membran sel.
- Pembawa pesan kedua mentransmisikan sinyal ke dalam sel, dan perubahan terjadi di dalam sel.
Jadi, transduksi sinyal dimulai dengan sinyal ke reseptor sel, dan diakhiri dengan perubahan fungsi sel. Pada kedua langkah tersebut, sinyal dapat diperkuat. Dengan demikian, satu molekul pensinyalan dapat menyebabkan banyak respons.
Reseptor berada di dalam membran sel, dengan bagian reseptor di luar dan bagian di dalam sel. Sinyal kimiawi berikatan dengan bagian luar reseptor, mengubah bentuknya. Hal ini menyebabkan sinyal lain di dalam sel. Beberapa pembawa pesan kimiawi, seperti testosteron, dapat melewati membran sel, dan berikatan langsung dengan reseptor di sitoplasma atau nukleus.
Kadang-kadang ada kaskade sinyal di dalam sel. Dengan setiap langkah kaskade, sinyal dapat diperkuat, sehingga sinyal kecil dapat menghasilkan respons yang besar. Akhirnya, sinyal menciptakan perubahan dalam sel, baik dalam ekspresi DNA dalam nukleus atau dalam aktivitas enzim dalam sitoplasma.
Paling sering, urutan reaksi biokimiawi yang teratur di dalam sel terlibat. Ini dilakukan oleh enzim dan dihubungkan melalui pembawa pesan kedua. Jadi "jalur pembawa pesan kedua" diproduksi. Hal-hal ini biasanya terjadi dengan cepat, terkadang sangat cepat. Hal-hal ini dapat berlangsung dari milidetik (dalam kasus fluks ion) hingga berhari-hari untuk ekspresi gen.
Jumlah protein dan molekul lain yang ikut ambil bagian meningkat selama proses tersebut. Jadi, 'kaskade sinyal' berkembang dan stimulus yang relatif kecil dapat menyebabkan respons yang besar.
Pada bakteri dan organisme sel tunggal lainnya, proses transduksi yang dimiliki sel membatasi jumlah cara sel itu dapat merespons lingkungannya. Pada organisme multiseluler, banyak proses transduksi sinyal yang berbeda digunakan untuk mengkoordinasikan perilaku sel individu. Dengan ini berarti fungsi organisme secara keseluruhan terorganisir. Semakin kompleks organisme, semakin kompleks repertoar proses transduksi sinyal yang harus dimiliki organisme.
Dengan demikian, penginderaan lingkungan eksternal dan internal pada tingkat sel, bergantung pada transduksi sinyal. Banyak proses penyakit seperti diabetes, penyakit jantung, autoimunitas dan kanker timbul dari cacat pada jalur transduksi sinyal. Hal ini menyoroti pentingnya transduksi sinyal bagi biologi dan kedokteran.
Sistem komunikasi antar sel ini sangat kuno, dan ditemukan di semua metazoa.
Reaksi eksternal dan reaksi internal untuk transduksi sinyal
Jalur transduksi sinyal
Menunjukkan berbagai jalur transduksi sinyal
Pertanyaan dan Jawaban
T: Apa yang dimaksud dengan transduksi sinyal?
J: Transduksi sinyal adalah mekanisme seluler yang mengubah rangsangan menjadi respons di dalam sel.
T: Apa saja dua tahap transduksi sinyal?
J: Dua tahap transduksi sinyal adalah (1) ketika molekul pemberi sinyal menempel pada protein reseptor pada membran sel, dan (2) ketika pembawa pesan kedua mentransmisikan sinyal ke dalam sel, menyebabkan perubahan terjadi di dalam sel.
T: Bagaimana sinyal dapat diperkuat selama kedua tahap transduksi sinyal?
J: Sinyal dapat diperkuat selama kedua tahap transduksi sinyal dengan cara membuat satu molekul pemberi sinyal menyebabkan banyak respons.
T: Di mana letak reseptor dalam sel?
J: Reseptor terletak di membran sel, dengan sebagian reseptor berada di luar dan sebagian lagi di dalam sel.
T: Bagaimana cara kerja pensinyalan kimiawi di dalam sel?
J: Pensinyalan kimiawi bekerja di dalam sel dengan mengikat reseptor di bagian luar membran yang menyebabkan sinyal lain di dalam sel. Dalam beberapa kasus, mungkin terdapat serangkaian sinyal di dalam sel yang memperkuat sinyal kecil menjadi respons yang besar. Pada akhirnya, hal ini menciptakan perubahan dalam ekspresi gen atau aktivitas enzim di dalam sel.
T: Bagaimana proses ini biasanya terjadi dengan cepat?
J: Proses-proses ini biasanya terjadi dengan cepat karena dapat berlangsung dalam hitungan milidetik (dalam kasus fluks ion) hingga berhari-hari untuk ekspresi gen.
T: Mengapa penting untuk memahami cara kerja transduksi sinyal?
J: Penting untuk memahami cara kerja transduksi sinyal karena banyak proses penyakit seperti diabetes, penyakit jantung, autoimunitas, dan kanker muncul dari cacat pada jalur ini. Selain itu, memahami sistem ini membantu mengoordinasikan perilaku antara sel-sel individu sehingga organisme dapat berfungsi sebagai satu kesatuan yang utuh.
