સિગ્નલ ટ્રાન્સડક્શન એ જીવતંત્રમાં બાહ્ય અને આંતરિક ઉત્તેજનાનું પ્રસારણ છે. રીસેપ્ટર પ્રોટીન, બીજા સંદેશવાહક અને ઉત્સેચકો મુખ્યત્વે આ સિગ્નલ પરિવહન સાથે સંકળાયેલા છે. સિગ્નલ ટ્રાન્ઝેક્શનમાં ખામી મોટાભાગના રોગોને ધ્યાનમાં લે છે, જેમ કે કેન્સર અને સ્વયંપ્રતિરક્ષા બિમારીઓ.
સિગ્નલ ટ્રાન્સડિક્શન એટલે શું?
શારીરિક સંકેત સંક્રમણ અથવા સિગ્નલ ટ્રાન્સડિક્શન દ્વારા, શરીરના કોષો બાહ્ય અને આંતરિક ઉત્તેજનાને પ્રતિક્રિયા આપે છે. શારીરિક સંકેત સંક્રમણ અથવા સિગ્નલ ટ્રાન્સડિક્શન દ્વારા, શરીરના કોષો બાહ્ય અને આંતરિક ઉત્તેજનાને પ્રતિક્રિયા આપે છે. આ પ્રક્રિયામાં, સિગ્નલ રૂપાંતરિત થાય છે અને કોષના આંતરિક ભાગમાં પ્રવેશ કરે છે, જ્યાં તે સિગ્નલ ચેઇન દ્વારા સેલ્યુલર પ્રભાવને ટ્રિગર કરે છે. આ રીતે, સંકેતો એક શરીરના ડબ્બામાંથી બીજામાં ટ્રાન્સમિટ કરી શકાય છે. કોષો આમ એક બીજા સાથે વાતચીત કરવામાં સક્ષમ છે. સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશન એક સ્તરે અથવા બહુવિધ સ્તરે થાય છે. જ્યારે શ્રેણીમાં જોડાયેલા ઘણા સ્તરો પ્રક્રિયામાં સામેલ થાય છે, ત્યારે તેને સિગ્નલિંગ કાસ્કેડ કહેવામાં આવે છે. ઉત્સેચકો અને ગૌણ સંદેશવાહક સંકેત ટ્રાન્સપોર્ક્શનમાં સામેલ છે. તેથી, આપણે ઘણીવાર એન્ઝાઇમ-મધ્યસ્થી બાયોકેમિકલ પ્રક્રિયાની વાત કરીએ છીએ જેમાં જૈવિક માહિતી વાહકો દ્વારા પ્રસારિત થાય છે. જુદા જુદા સ્ત્રોતોના સંકેતો સાયટોપ્લાઝમ અથવા ન્યુક્લિયસમાં સંકલન કરવામાં આવે છે. એકસાથે, કોષના વિવિધ સંકેત માર્ગો રચે છે જેને સિગ્નલિંગ નેટવર્ક તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. રોગપ્રતિકારક પ્રતિસાદ અને સ્નાયુ સંકોચન, તેમજ દ્રશ્ય અને ઘ્રાણેન્દ્રિયની દ્રષ્ટિએ, બધા સિગ્નલ ટ્રાન્સપોર્ક્શન પર આધાર રાખે છે.
કાર્ય અને કાર્ય
પ્રોટીન્સ પર જોવા મળે છે કોષ પટલ અને શરીરના કોષની અંદર. આ પ્રોટીન રીસેપ્ટર્સ તરીકે સેવા આપે છે. સંકેત પરમાણુઓ સપાટી પર રીસેપ્ટર પ્રોટીન જોડો. આમ, રીસેપ્ટર્સ બહારથી અથવા અંદરથી સંકેતો મેળવે છે અને પ્રોસેસીંગ માટે તેમને કોષની અંદરથી ટ્રાન્સમિટ કરે છે. શ્રેષ્ઠ જાણીતા સંકેત પરમાણુઓ ન્યુરોટ્રાન્સમીટર અને હોર્મોન્સ, દાખ્લા તરીકે. માનવ શરીરમાં ઘણાં વિવિધ રીસેપ્ટર્સ છે. સિસ્ટોલિક રીસેપ્ટર્સ, ઉદાહરણ તરીકે, સાયટોપ્લાઝમના સ્નિગ્ધ ભાગમાં સ્થિત છે. આ પ્રકારના રીસેપ્ટર્સમાં મુખ્યત્વે સ્ટીરોઇડ રીસેપ્ટર્સ શામેલ છે. આ રીસેપ્ટર્સથી અલગ થવું એ પટલ રીસેપ્ટર્સ છે. તેમની પાસે અંતcellકોશિક અને એક્સ્ટ્રા સેલ્યુલર સ્તર છે. આમ, તેઓ કોષની બહાર સિગ્નલ પરમાણુ બંધનકર્તા સક્ષમ છે. સિગ્નલને અંદર પ્રવેશવાની મંજૂરી આપવા માટે, તેઓ તેમની અવકાશી માળખું બદલી દે છે. સિગ્નલ પોતે કોષમાં પ્રવેશતું નથી. તેના બદલે, પ્રોટીનની બાયોકેમિકલ પ્રક્રિયાઓ દ્વારા સિગ્નલ માહિતી કોષની અંદર પહોંચે છે. આ બાયોકેમિકલ પ્રક્રિયાઓ ન્યુરોટ્રાન્સમિટર જેવા હાઇડ્રોફિલિક પદાર્થો દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે. પટલ-બાઉન્ડ રીસેપ્ટર્સ ક્યાં તો આયન ચેનલો, જી પ્રોટીન-જોડી રીસેપ્ટર્સ અથવા એન્ઝાઇમ-જોડીવાળા સિગ્નલિંગ માર્ગો છે. આયન ચેનલો ટ્રાંસમેમ્બ્રેન પ્રોટીન છે. તેઓ ક્યાં તો સિગ્નલ દ્વારા સક્રિય અથવા નિષ્ક્રિય કરવામાં આવે છે. આ પટલની અભેદ્યતા ચોક્કસ આયનો માટે વધે છે અથવા ઓછી થાય છે. આયન ચેનલો ખાસ કરીને ચેતા સંકેતો માટે સંબંધિત છે. જી પ્રોટીન-જોડી રીસેપ્ટર્સ બાઉન્ડ જીડીપીને રાસાયણિક સંયોજન જીટીપી સાથે બદલવા માટે જી પ્રોટીનને ઉત્તેજીત કરે છે. આ જી પ્રોટીનને α અને βγ એકમોમાં વિભાજિત કરવાનું કારણ બને છે, જે બંને સંકેતને પ્રસારિત કરે છે. જી પ્રોટીન-જોડી રીસેપ્ટર્સ દ્રષ્ટિ અને ઓલ્ફેક્શન જેવી પ્રક્રિયાઓમાં સામેલ છે. એન્ઝાઇમ-જોડી સિગ્નલિંગ માર્ગો છ પેટા વર્ગનો સમાવેશ કરે છે. તે બધા ટ્રાંસમેમ્બ્રેન પ્રોટીનને અનુરૂપ છે. કિનાઝ-મધ્યસ્થી ફોસ્ફોરીલેશન અને ફોસ્ફેટ-મધ્યસ્થી ડિફોસ્ફોરીલેશન જેવી પ્રક્રિયાઓ આ સંકેત માર્ગોના સંબંધમાં ભૂમિકા ભજવે છે. સિગ્નલિંગ માર્ગને ધ્યાનમાં લીધા વિના, કોષની અંદર ઇફેક્ટર પ્રોટીન પર આંતરિક અને બાહ્ય સંકેતોનું પ્રસારણ એ સિગ્નલ ટ્રાન્સપોર્ક્શનનું વાસ્તવિક લક્ષ્ય છે. આ પરિવહન લક્ષ્ય દ્વારા થાય છે ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ બહુવિધ પ્રોટીન વચ્ચે. સિગ્નલિંગ પ્રોટીન અને ઇન્ટ્રાસેલ્યુલર સિગ્નલિંગ પ્રોટીનનું સક્રિયકરણ આ પ્રક્રિયામાં મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે. કેટલાક સંકેતો એક સાથે અનેક અસરકારક પ્રોટીન સક્રિય કરીને વિસ્તૃત કરવામાં આવે છે. બીજા સંદેશવાહકો ખાસ કરીને સિગ્નલ ટ્રાંસ્ડિક્શન માર્ગોના ઇન્ટરકનેક્શન અને વિવિધ સંકેતોના એકીકરણ માટે સંબંધિત છે. આ વિવિધ માર્ગોના ઇંટરફેસ છે જે સેલ-વિશિષ્ટ જવાબોને ટ્રિગર કરી શકે છે. સિગ્નલ ટ્રાન્ઝેક્શન, એક યુનિકોલ્યુલર સજીવને તેના વાતાવરણને અનુરૂપ બનાવવા માટે સક્ષમ કરે છે, ઉદાહરણ તરીકે સોટફ મેટાબોલિઝમ રેગ્યુલેશન દ્વારા અથવા જનીન અભિવ્યક્તિ. આ રીતે, પ્રક્રિયા યુનિસેલ્યુલર સજીવના અસ્તિત્વને સક્ષમ બનાવે છે. મલ્ટિસેલ્યુલર સજીવોમાં, સિગ્નલ ટ્રાન્સજેક્શન આંતરિક અને બાહ્ય ઉત્તેજનાના સ્વાગત અને પ્રક્રિયાને સક્ષમ કરે છે. તેથી તેમના અસ્તિત્વ માટે સિગ્નલ ટ્રાન્સડક્શન પણ બદલી ન શકાય તેવું છે. સેલ ગ્રોથ, સેલ ડિવિઝન અને સેલ ડેથ, ઉદાહરણ તરીકે, વર્ણવેલ પ્રક્રિયાઓ દ્વારા પ્રભાવિત થાય છે.
રોગો અને વિકારો
જ્યારે સિગ્નલિંગ માર્ગો વિક્ષેપિત થાય છે, ત્યારે આ વિક્ષેપ વિવિધ રોગોમાં પરિણમી શકે છે. કેન્સર, ડાયાબિટીસ, કિડની રોગ, અને સ્વયંપ્રતિરક્ષા બિમારીઓ સિગ્નલ ટ્રાન્સડિક્શનમાં ખામી સાથે સંબંધિત હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું છે. સંકેત પરમાણુ સામાન્ય રીતે કોષની સપાટી પર વર્ણવેલ રીસેપ્ટર્સમાંના એક સાથે જોડાય છે અને જટિલ પ્રતિભાવમાં કોષ વિભાગોને ઉત્તેજિત કરી શકે છે. માં કેન્સર, સંકેત માટે કોડિંગ જનીનોમાં પરિવર્તન પરમાણુઓ, રીસેપ્ટર્સ અથવા ઉત્સેચકો સિગ્નલિંગ પાથવે પ્રવૃત્તિમાં વધારો અથવા ખોટી દિશામાં પરિણમે છે. આ પરિણામે સેલ ડિવિઝન ઉત્તેજનામાં વધારો થાય છે. આ સંદર્ભમાં, પરિવહન સાથે સંકળાયેલા ઉત્સેચકો મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે. તેઓ ઘણી વખત પ્રવૃત્તિમાં વધારો દર્શાવે છે કેન્સર. તેથી ફાર્માકોલોજી ભવિષ્યમાં આ ઉત્સેચકોને પસંદગીયુક્ત રીતે અટકાવવા માંગે છે અને આ રીતે એક કેન્સર વિરોધી દવા વિકસાવે છે. કેન્સર વિરોધી એજન્ટો સિવાય પણ, તબીબી સંશોધન હાલમાં (2015 સુધી) સઘન સંકેત સંક્રમણની પ્રક્રિયાઓના આધારે ઉપચારના વિકાસમાં રોકાયેલું છે. પણ કોલેરા, ડૂબવું ઉધરસ, અને વ્યાપક સામાન્ય બિમારીઓ હાયપરટેન્શન સંકેત સંક્રમણના ખામી સાથે સંકળાયેલા છે જેનું માનવું છે કે અમુક બાહ્ય ઉત્તેજના દ્વારા સુવિધા આપવામાં આવે છે. આ દવાઓ આજે પણ વિવિધ રોગો માટે ઉપલબ્ધ છે જે પહેલાથી જ ખાસ સંકેત સંક્રમણમાં દખલ કરે છે. ભવિષ્યમાં, આ હસ્તક્ષેપ વધુ લક્ષિત અને લક્ષ્ય-નિર્દેશિત બને તેવી સંભાવના છે.
