സെൽ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ എന്നത് ഇന്റർസെല്ലുലാർ, ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ ആശയവിനിമയങ്ങൾ ചേർന്ന ഒരു പ്രക്രിയയാണ്. അങ്ങനെ, മെസഞ്ചർ പദാർത്ഥങ്ങൾ വഴി കോശങ്ങൾക്കിടയിൽ ആദ്യം വിവരങ്ങൾ കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. സെല്ലിനുള്ളിൽ, സിഗ്നൽ പിന്നീട് കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുകയും റിസപ്റ്ററുകൾ വഴിയും ദ്വിതീയ സന്ദേശവാഹകർ വഴിയും വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
എന്താണ് സെൽ ആശയവിനിമയം?
സെൽ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ എന്നത് ഇന്റർസെല്ലുലാർ, ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ ആശയവിനിമയങ്ങൾ ചേർന്ന ഒരു പ്രക്രിയയാണ്. കോശങ്ങൾക്കിടയിലും കോശങ്ങൾക്കകത്തും സിഗ്നലുകൾ പ്രക്ഷേപണം ചെയ്തുകൊണ്ട് ബാഹ്യ ഉത്തേജനം റിലേ ചെയ്യാൻ സെൽ ആശയവിനിമയം ഉപയോഗിക്കുന്നു. പോലുള്ള പ്രത്യേക സന്ദേശവാഹകർ വഴിയാണ് ബാഹ്യ സിഗ്നൽ ട്രാൻസ്ഡക്ഷൻ സംഭവിക്കുന്നത് ഹോർമോണുകൾ, ന്യൂറോ ട്രാൻസ്മിറ്റർ-മെഡിയേറ്റഡ് അല്ലെങ്കിൽ അയോൺ-മധ്യസ്ഥ വൈദ്യുത ഉത്തേജക ട്രാൻസ്ഡക്ഷൻ, സെൽ ബന്ധിത ഉപരിതലം തന്മാത്രകൾ, അല്ലെങ്കിൽ ഇന്റർസെല്ലുലാർ സ്പേസിലെ ഉയർന്ന തന്മാത്രാ ഭാരം പദാർത്ഥങ്ങൾ. സിഗ്നലുകൾ റിസപ്റ്ററുകൾ വഴിയോ ഗ്യാപ് ജംഗ്ഷനുകൾ വഴിയോ സെല്ലിന്റെ ഉള്ളിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുകയും പ്രക്ഷേപണ പാതയെ ആശ്രയിച്ച് അവിടെ പ്രതികരണങ്ങളുടെ ഒരു കാസ്കേഡ് ആരംഭിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. അങ്ങനെ, സെല്ലിൽ രണ്ടാമത്തെ സന്ദേശവാഹകർ (സെക്കൻഡറി മെസഞ്ചർ വസ്തുക്കൾ) രൂപം കൊള്ളുന്നു, ഇത് സിഗ്നൽ ടാർഗെറ്റ് സൈറ്റിലേക്ക് കൈമാറുകയും അതേ സമയം അത് വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. സിഗ്നൽ ആംപ്ലിഫിക്കേഷൻ സംഭവിക്കുന്നത്, കാരണം ഒരു ബാഹ്യ സിഗ്നൽ ഒരു വലിയ സംഖ്യ രണ്ടാം സന്ദേശവാഹകരുടെ രൂപീകരണത്തിന് കാരണമാകുന്നു. ഇന്റർസെല്ലുലാർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷനിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ ആശയവിനിമയത്തിൽ സിഗ്നലുകൾ സെല്ലിൽ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുകയും ഒരു പ്രതികരണമായി പരിവർത്തനം ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇവിടെ, വിവരങ്ങൾ സെല്ലിൽ നിന്ന് സെല്ലിലേക്ക് കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്നില്ല, മറിച്ച് സെല്ലുലാർ ടാർഗെറ്റ് സൈറ്റിലേക്ക് ആംപ്ലിഫിക്കേഷനിൽ കെമിക്കൽ മെസഞ്ചറുകൾ വഴി കൈമാറുന്നു. ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ ആശയവിനിമയത്തിന്റെ ഈ മുഴുവൻ പ്രക്രിയയും സിഗ്നൽ ട്രാൻസ്ഡക്ഷൻ എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു.
പ്രവർത്തനവും ചുമതലയും
മൾട്ടിസെല്ലുലാർ ജീവികളിൽ, ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ പ്രക്രിയകൾ എക്സ്ട്രാ സെല്ലുലാർ സന്ദേശവാഹകരും അതുപോലെ ബാഹ്യ ഉത്തേജകങ്ങളും (കേൾവി, കാഴ്ച, മണം). പോലുള്ള സുപ്രധാന ജൈവ പ്രക്രിയകളെ സിഗ്നൽ ട്രാൻസ്ഡക്ഷൻ നിയന്ത്രിക്കുന്നു ജീൻ ട്രാൻസ്ക്രിപ്ഷൻ, രോഗപ്രതിരോധ പ്രതികരണം, സെൽ ഡിവിഷൻ, ലൈറ്റ് പെർസെപ്ഷൻ, ഗന്ധം മനസ്സിലാക്കൽ, അല്ലെങ്കിൽ പേശികളുടെ സങ്കോചം. ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ ആശയവിനിമയം ആരംഭിക്കുന്നത് എക്സ്ട്രാ സെല്ലുലാർ അല്ലെങ്കിൽ ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ ഉത്തേജനം വഴിയാണ്. എക്സ്ട്രാ സെല്ലുലാർ ട്രിഗറുകൾ ഉൾപ്പെടുന്നു ഹോർമോണുകൾ, വളർച്ചാ ഘടകങ്ങൾ, സൈറ്റോകൈനുകൾ, ന്യൂറോട്രോഫിനുകൾ അല്ലെങ്കിൽ ന്യൂറോ ട്രാൻസ്മിറ്ററുകൾ. കൂടാതെ, പ്രകാശം അല്ലെങ്കിൽ ശബ്ദ തരംഗങ്ങൾ പോലുള്ള പാരിസ്ഥിതിക സ്വാധീനങ്ങളും ബാഹ്യകോശ ഉത്തേജകമാണ്. ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ, കാൽസ്യം അയോണുകൾ പലപ്പോഴും സിഗ്നൽ ട്രാൻസ്ഡക്ഷൻ കാസ്കേഡുകൾ ട്രിഗർ ചെയ്യുന്നു. സെല്ലിലോ സെല്ലിലോ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന റിസപ്റ്ററുകളാണ് എക്സ്ട്രാ സെല്ലുലാർ സിഗ്നലുകൾ ആദ്യം എടുക്കുന്നത് സെൽ മെംബ്രൺ. സൈറ്റോസോളിക്, മെംബ്രൻ റിസപ്റ്ററുകൾക്കിടയിൽ ഒരു വ്യത്യാസം ഉണ്ടാക്കുന്നു. സൈറ്റോപ്ലാസ്മിലെ സെല്ലിനുള്ളിൽ സൈറ്റോസോളിക് റിസപ്റ്ററുകൾ സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു. അവർ ചെറിയ ലക്ഷ്യങ്ങളെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു തന്മാത്രകൾ അതിലൂടെ എളുപ്പത്തിൽ കടന്നുപോകാൻ കഴിയും സെൽ മെംബ്രൺ. ഇതിൽ സ്റ്റിറോയിഡുകൾ, റെറ്റിനോയിഡുകൾ, കാർബൺ മോണോക്സൈഡ് കൂടാതെ നൈട്രിക് ഓക്സൈഡ്. ഉദാഹരണത്തിന്, സ്റ്റിറോയിഡ് റിസപ്റ്ററുകൾ, ഒരിക്കൽ സജീവമാക്കിയാൽ, ട്രാൻസ്ക്രിപ്ഷൻ പ്രക്രിയകൾക്ക് ഉത്തരവാദികളായ രണ്ടാമത്തെ സന്ദേശവാഹകരുടെ രൂപീകരണം നൽകുന്നു. മെംബ്രൻ ബന്ധിത റിസപ്റ്ററുകൾ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നത് സെൽ മെംബ്രൺ കൂടാതെ എക്സ്ട്രാ സെല്ലുലാർ, ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ ഡൊമെയ്‌നുകൾ ഉണ്ട്. സിഗ്നൽ ട്രാൻസ്ഡക്ഷൻ സമയത്ത്, സിഗ്നൽ തന്മാത്രകൾ റിസപ്റ്ററിന്റെ എക്സ്ട്രാ സെല്ലുലാർ ഡൊമെയ്‌നിൽ ഡോക്ക് ചെയ്‌ത്, അതിന്റെ ക്രമീകരണം മാറ്റുന്നതിലൂടെ, സിഗ്നൽ ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ ഡൊമെയ്‌നിലേക്ക് കൈമാറുന്നുവെന്ന് ഉറപ്പാക്കുക. അവിടെ, രണ്ടാമത്തെ സന്ദേശവാഹകരുടെ ഒരു കാസ്കേഡ് രൂപപ്പെടാൻ അനുവദിക്കുന്ന ബയോകെമിക്കൽ പ്രക്രിയകൾ നടക്കുന്നു. മെംബ്രൻ റിസപ്റ്ററുകളെ മൂന്ന് ഗ്രൂപ്പുകളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു, അയോൺ ചാനലുകൾ, ജി-പ്രോട്ടീൻ കപ്പിൾഡ് റിസപ്റ്ററുകൾ, എൻസൈം കപ്പിൾഡ് റിസപ്റ്ററുകൾ. അയോൺ ചാനലുകൾക്കിടയിൽ, വീണ്ടും ലിഗാൻഡ്-ഗേറ്റഡ്, വോൾട്ടേജ്-ഗേറ്റഡ് അയോൺ ചാനലുകൾ ഉണ്ട്. ഇവ ട്രാൻസ്മെംബ്രെൻ ആണ് പ്രോട്ടീനുകൾ സിഗ്നലിനെ ആശ്രയിച്ച് സജീവമാക്കുകയോ നിർജ്ജീവമാക്കുകയോ ചെയ്യുന്നു, അതുവഴി ചില അയോണുകളിലേക്കുള്ള പ്രവേശനക്ഷമത മാറ്റുന്നു. ഒരു ജി-പ്രോട്ടീൻ-കപ്പിൾഡ് റിസപ്റ്റർ, സജീവമാകുമ്പോൾ, ജി-പ്രോട്ടീൻ രണ്ട് ഘടകങ്ങളായി വിഘടിക്കുന്നു. ഈ രണ്ട് ഘടകങ്ങളും സജീവമാണ് കൂടാതെ ചില രണ്ടാം സന്ദേശവാഹകർ രൂപീകരിച്ച് സിഗ്നലിന്റെ സംപ്രേക്ഷണം ഉറപ്പാക്കുന്നു. എൻസൈം-കപ്പിൾഡ് റിസപ്റ്ററുകൾ മെംബ്രൺ-ബൗണ്ട് റിസപ്റ്ററുകൾ കൂടിയാണ് എൻസൈമുകൾ സിഗ്നൽ ട്രാൻസ്മിഷനിൽ അവയുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. അങ്ങനെ, എൻസൈം-ലിങ്ക്ഡ് റിസപ്റ്ററുകളുടെ ആറ് ക്ലാസുകളുണ്ട്. സജീവമാക്കിയ റിസപ്റ്ററിനെ ആശ്രയിച്ച്, അനുബന്ധ സിഗ്നലുകൾ കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, റിസപ്റ്റർ ടൈറോസിൻ കൈനസ് ഹോർമോണിന്റെ റിസപ്റ്ററിനെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു ഇന്സുലിന്. അങ്ങനെ, പ്രഭാവം ഇന്സുലിന് ഈ റിസപ്റ്റർ വഴിയാണ് മധ്യസ്ഥത വഹിക്കുന്നത്. ചില സെല്ലുകൾ ഗ്യാപ്പ് ജംഗ്ഷനുകൾ എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നവയിലൂടെ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. ഗ്യാപ്പ് ജംഗ്ഷനുകൾ അയൽ കോശങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള ചാനലുകളാണ്, അവ ഒരുതരം ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ ആശയവിനിമയത്തെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു. ഒരു സിഗ്നൽ ഒരു പ്രത്യേക സെല്ലിൽ എത്തുമ്പോൾ, വിടവ് ജംഗ്ഷനുകൾ അയൽ സെല്ലുകളിൽ അതിന്റെ ദ്രുതഗതിയിലുള്ള പ്രചരണം ഉറപ്പാക്കുന്നു.
രോഗങ്ങളും വൈകല്യങ്ങളും
ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷനിലെ തടസ്സങ്ങൾ (സിഗ്നൽ ട്രാൻസ്ഡക്ഷൻ) സിഗ്നൽ ട്രാൻസ്ഡക്ഷൻ പ്രക്രിയയുടെ പല ഘട്ടങ്ങളിലും സാധ്യമാണ്, കൂടാതെ വ്യത്യസ്തതകളുണ്ടാകാം. ആരോഗ്യം ഇഫക്റ്റുകൾ. ചില റിസപ്റ്ററുകളുടെ അപര്യാപ്തമായ ഫലപ്രാപ്തിയിൽ നിന്നാണ് പല രോഗങ്ങളും ഉണ്ടാകുന്നത്. രോഗപ്രതിരോധ കോശങ്ങളെ ബാധിച്ചാൽ, അതിന്റെ അനന്തരഫലമായി രോഗപ്രതിരോധ ശേഷി ഉണ്ടാകുന്നു. സ്വയം രോഗപ്രതിരോധ രോഗങ്ങൾ ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ സിഗ്നൽ ട്രാൻസ്ഡക്ഷൻ പ്രക്രിയകളുടെ തെറ്റായ പ്രോസസ്സിംഗ് മൂലമാണ് അലർജി ഉണ്ടാകുന്നത്. എന്നാൽ പോലുള്ള രോഗങ്ങൾ പ്രമേഹം മെലിറ്റസ് അല്ലെങ്കിൽ ആർട്ടീരിയോസ്‌ക്ലോറോസിസ് പലപ്പോഴും ഫലപ്രദമല്ലാത്ത റിസപ്റ്ററുകളുടെ ഫലവുമാണ്. ഇൻ പ്രമേഹം, ഉദാഹരണത്തിന്, മതിയായേക്കാം ഇന്സുലിന്. എന്നിരുന്നാലും, ഇൻസുലിൻ റിസപ്റ്ററുകൾ നഷ്ടപ്പെട്ടതോ ഫലപ്രദമല്ലാത്തതോ ആയതിനാൽ, ഇൻസുലിൻ പ്രതിരോധം ഈ കേസിൽ നിലവിലുണ്ട്. തൽഫലമായി, കൂടുതൽ ഇൻസുലിൻ ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു. ഒടുവിൽ, പാൻക്രിയാസ് തളർന്നേക്കാം. പല മാനസിക രോഗങ്ങളും ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ കോശ ആശയവിനിമയത്തിലെ തകരാറുകളിലേക്കും കണ്ടെത്താനാകും, കാരണം പല കേസുകളിലും ന്യൂറോ ട്രാൻസ്മിറ്ററുകൾക്ക് വേണ്ടത്ര ഫലപ്രദമല്ലാത്ത റിസപ്റ്ററുകൾക്ക് സിഗ്നൽ സംപ്രേക്ഷണം വേണ്ടത്ര ഉറപ്പുനൽകുന്നില്ല. ന്യൂറോ ട്രാൻസ്മിറ്ററുകളും ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു മാനസികരോഗം. ഉദാഹരണത്തിന്, സിഗ്നൽ ട്രാൻസ്മിഷന്റെ സങ്കീർണ്ണമായ പ്രക്രിയകളിൽ ഏതൊക്കെ തകരാറുകൾ ഉണ്ടാകാമെന്ന് ഗവേഷകർ അന്വേഷിക്കുന്നു നേതൃത്വം പോലുള്ള രോഗങ്ങളിലേക്ക് നൈരാശം, മീഡിയ, ബൈപോളാർ ഡിസോർഡർ അല്ലെങ്കിൽ സ്കീസോഫ്രേനിയ. ജനിതക കാരണങ്ങളും ഉണ്ടാകാം നേതൃത്വം ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ ആശയവിനിമയത്തിലെ അസ്വസ്ഥതയിലേക്ക്. പാരമ്പര്യ വൈകല്യങ്ങളുടെ ഒരു പ്രത്യേക ഉദാഹരണം വിടവ് ജംഗ്ഷനുകളുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. നേരത്തെ സൂചിപ്പിച്ചതുപോലെ, അയൽ സെല്ലുകൾക്കിടയിലുള്ള ചാനലുകളാണ് വിടവ് ജംഗ്ഷനുകൾ. ട്രാൻസ്‌മെംബ്രൺ ഉപയോഗിച്ചാണ് അവ രൂപം കൊള്ളുന്നത് പ്രോട്ടീനുകൾ Connexin കോംപ്ലക്സുകൾ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഈ പ്രോട്ടീൻ കോംപ്ലക്സുകളുടെ നിരവധി മ്യൂട്ടേഷനുകൾ ഉണ്ടാകാം നേതൃത്വം അഗാധമായി കേള്വികുറവ് അല്ലെങ്കിൽ ബധിരത പോലും. അവയുടെ കാരണം വിടവ് ജംഗ്ഷനുകളുടെ വികലമായ പ്രവർത്തനത്തിലും സെൽ ആശയവിനിമയത്തിലെ തകർച്ചയിലും ആണ്.
