Hangsúlyoznunk kell, hogy annak ellenére, hogy a sejtben a fehérjepályák sokfélesége biztosítja a az élet funkciói, pusztán az ilyen utak nem életet generálni. Az élet a sejt fehérjepályáinak pontos koordinációjától és szabályozásától függ. Az agy és a támogató idegrendszer képviseli azt a szabályozási mechanizmust, amely összehangolja ezeket a sok életet biztosító utat.
Így . . . hol van a sejt agya? Nos, ellentétben azzal, amit valószínűleg tudsz, ez nincs a génekben. Ha visszagondol a középiskolai vagy főiskolai biológiára, valószínűleg emlékszik, hogy a sejt legnagyobb organelláját, a sejtmagot a sejt kontrollközpontjának vagy agyának nevezik. Mivel feltételezték, hogy a gének irányítják az életet, és hogy a gének a magban helyezkednek el, nem volt egyszerű gondolkodni arról, hogy ez az organella képviseli a sejt agyát. A feltételezések hírhedt természetének fényében azonban meg kell kérdőjeleznünk e hit pontosságát.
A 80 évvel ezelőtt publikált kísérletek megfigyelései megkérdőjelezik azt a feltételezést, hogy a gének a művelet agya. Amikor az ember eltávolítja az agyat egy élő egyedtől - a csirke annak ellenére, hogy a feje levágva van, az az ember meghal. De ha egy sejtet eltávolítunk egy sejtből, akkor az ún enukleáció, a sejt túlél, és sokan két vagy több hónapig élhetnek génjeik nélkül! Valójában az enukleált sejtek továbbra is normálisan működnek, amíg a túlélésük szempontjából létfontosságú fehérje-részeket ki kell cserélniük.
A gének egyszerűen tervrajzok, amelyeket fehérje részek előállítására használnak. A sejtmagok sejtjei végül elpusztulnak, nem a gének azonnali hiánya miatt, hanem azért, mert nem tudják pótolni az elhasználódott fehérje részeiket, és ennek következtében óhatatlanul bomlani kezdenek. Míg a hagyományos gondolkodás megtanított bennünket azt hinni, hogy a sejtmag a sejt agya, valójában a sejtmag a sejt nemi mirigyeinek, reproduktív rendszerének funkcionális megfelelője.
Ez a félrevezetés érthető. A történelem során a tudomány túlnyomórészt „öregfiúk klubja” volt. Mivel a hímek állítólag nemi mirigyükkel gondolkodnak, a sejtmag és az agy összekeverése e torzítás fényében érthető hiba.
Tehát, ha a gének nem az agy, mi az? Az agy valójában az sejt membrán, a sejt bőrének megfelelője. A membránba beépülnek a fehérje kapcsolók, amelyek reagálnak a környezeti jelekre azzal, hogy információikat továbbítják a belső fehérje útvonalakra. Különböző membrán kapcsoló létezik szinte minden sejt által felismert környezeti jelhez. Egyes kapcsolók az ösztrogénre, mások az adrenalinra, mások a kalciumra, mások a fényhullámokra stb. Reagálnak.
Habár százezer kapcsoló lehet a sejt membránjában, nem kell külön-külön tanulmányoznunk mindegyiket, mert mindegyiknek ugyanaz az alapvető szerkezete és funkciója. Az alábbiakban egy genetikai membrán kapcsoló fogalmi illusztrációja látható.
A ábra: Minden sejtben vannak olyan receptor fehérjék és effektor fehérjék, amelyek átjutnak a sejt membránján, összekapcsolva annak citoplazmáját a környező környezettel.
Átvitt értelemben ezek a fehérjék kapcsolóként szolgálnak
amelyek mozgásba hozzák a sejt motorját és sebességváltóit.
B. ábra: Amikor a receptor fehérje megkapja a
jelet a környezetből, módosítja annak
alakja és összekapcsolódik az effektor fehérjével.
Mindegyik membránkapcsoló egy érzékelési egység, amely két alapvető részből áll, a receptor fehérje és egyeffektor fehérje. A receptor fehérje, amint a neve is mutatja, a környezetből érkező jeleket fogadja vagy érzékeli. Az elsődleges komplementer jel (az elsődleges jel a B ábrán) vétele után az immár aktivált receptor a kapcsoló effektor fehérjéjéhez mozog, és így képes ahhoz kötődni.
A jobb oldali ábrán úgy tűnik, mintha a receptor fehérje és az effektor fehérje kezet rázna (nyíl a B ábrán). Ez a kapcsolat lehetővé teszi, hogy a cellán kívülről származó információkat továbbítsák abba a cellába, ahol a viselkedés megkötésére szolgálnak.
Amikor egy receptor aktiválja, az effektor fehérje egy másodlagos jelet küld (a B. ábrán másodlagos jel) a sejt belsejében lévő citoplazmán keresztül, amely szabályozza a specifikus fehérje funkciókat és útvonalakat. A membránkapcsolók összehangolt aktivitása lehetővé teszi a sejt számára, hogy fenntartsa életét azáltal, hogy az anyagcserét és a fiziológiát összehangolja, válaszul a folyamatosan változó környezetre.
A receptor fehérjék tudatosítják a sejtet a környezet elemeiben, míg a kapcsoló effektor fehérjéi olyan jeleket generálnak, amelyek fizikai érzetek, amelyek szabályozzák a sejt specifikus funkcióit. Ezek a kapcsolók, amelyek a sejtmembránban helyezkednek el, fizikai érzékelés útján „tudatosítják a környezet elemeit.
Épp ez a kifejezés kínál kulcsot az élet titkának feloldásához. Kész vagy?
Ezek a szavak a szótár meghatározása észlelés, egy latin gyökerű szó „megértést” vagy szó szerint „befogadást” jelent. Következésképpen a sejtmembránban lévő fehérjekapcsolók az észlelés alapvető molekuláris egységeit képviselik. Mivel ezek a kapcsolók vezérlik a sejt molekuláris útvonalait és specifikus biológiai funkcióit, magabiztosan arra következtethetünk az észlelések irányítják a viselkedést!
Továbbá, kedves olvasók - az a tény, hogy az észlelések kontrollálják a viselkedést sejtszintű és emberi szinten is, az igaziaz élet titka!
New-Edge Biology 3. következtetés
A sejtmembránban található fehérje-érzékelő kapcsolók a sejtek funkcióinak és viselkedésének szabályozásával reagálnak a környezeti jelekre.