Transducción de señal

La transducción de señales es el proceso mediante el cual una señal química o física se transmite a través de una célula como una serie de eventos moleculares, más comúnmente la fosforilación de proteínas catalizada por proteínas quinasas, que finalmente da como resultado una respuesta celular. Las proteínas encargadas de detectar estímulos se denominan generalmente receptores, aunque en algunos casos se utiliza el término sensor. Los cambios provocados por la unión de ligandos (o la detección de señales) en un receptor dan lugar a una cascada bioquímica, que es una cadena de eventos bioquímicos conocida como vía de señalización.

Cuando las vías de señalización interactúan entre sí, forman redes que permiten coordinar las respuestas celulares, a menudo mediante eventos de señalización combinatorios. A nivel molecular, tales respuestas incluyen cambios en la transcripción o traducción de genes y cambios postraduccionales y conformacionales en proteínas, así como cambios en su ubicación. Estos eventos moleculares son los mecanismos básicos que controlan el crecimiento celular, la proliferación, el metabolismo y muchos otros procesos. En los organismos multicelulares, las vías de transducción de señales regulan la comunicación celular en una amplia variedad de formas.

Cada componente (o nodo) de una vía de señalización se clasifica según el papel que desempeña con respecto al estímulo inicial. Los ligandos se denominan primeros mensajeros, mientras que los receptores son los transductores de señales, que luego activan los efectores primarios. Dichos efectores suelen ser proteínas y, a menudo, están vinculados a segundos mensajeros, que pueden activar efectores secundarios, y así sucesivamente. Dependiendo de la eficiencia de los nodos, se puede amplificar una señal (un concepto conocido como ganancia de señal), de modo que una molécula de señalización pueda generar una respuesta que involucre a cientos o millones de moléculas.Al igual que con otras señales, la transducción de señales biológicas se caracteriza por retraso, ruido, retroalimentación de señal y realimentación e interferencia, que puede variar desde insignificante hasta patológica. Con el advenimiento de la biología computacional, el análisis de las vías y redes de señalización se ha convertido en una herramienta esencial para comprender las funciones y enfermedades celulares, incluidos los mecanismos de reconexión de señalización que subyacen a las respuestas a la resistencia adquirida a los medicamentos.

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