Bridges၊ 2001 Vol 12(1:5 ISSEEM) မှ ပြန်လည်ကူးယူဖော်ပြပါသည်။
လူသားတစ်ဦးတွင် ဆဲလ်ပေါင်း ငါးဆယ်ထရီလီယံကျော်ဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသော်လည်း တစ်ခုတည်းသော နူကလိဒ် (eukaryotic) ကလာပ်စည်း၏ ဇီဝဗေဒတွင် ယခင်မရှိခဲ့သော ဇီဝဗေဒဆိုင်ရာ လုပ်ငန်းဆောင်တာများ ကျွန်ုပ်တို့၏ ခန္ဓာကိုယ်တွင် မရှိပေ။ အမီဘာ သို့မဟုတ် ပါရာမီဆီယမ်ကဲ့သို့သော ဆဲလ်တစ်ခုတည်းရှိ သက်ရှိများသည် အစာခြေစနစ်၊ စွန့်ထုတ်မှုစနစ်၊ အသက်ရှူလမ်းကြောင်းစနစ်၊ ကြွက်သားအရိုးစုစနစ်၊ ခုခံအားစနစ်၊ မျိုးပွားမှုစနစ်နှင့် နှလုံးသွေးကြောစနစ်တို့ရှိ ဆဲလ်တစ်ခုစီဆိုင်ရာ ညီမျှမှုများရှိသည်။ လူသားများတွင် ဤဇီဝကမ္မလုပ်ဆောင်ချက်များသည် သီးခြားအင်္ဂါအစိတ်အပိုင်းများ၏ လုပ်ဆောင်ချက်များနှင့် ဆက်စပ်နေသည်။ ဤတူညီသောဇီဝကမ္မဖြစ်စဉ်များကို organelles ဟုခေါ်သော သေးငယ်သောကိုယ်တွင်းအင်္ဂါစနစ်များဖြင့် ဆဲလ်များတွင်လုပ်ဆောင်သည်။
ဆဲလ်များ၏ ဇီဝကမ္မစနစ်များ လုပ်ဆောင်ချက်များကို တင်းတင်းကြပ်ကြပ် ထိန်းညှိခြင်းဖြင့် ဆယ်လူလာ၏ အသက်ကို တည်တံ့စေသည်။ ကြိုတင်မှန်းဆနိုင်သော အပြုအမူဆိုင်ရာ သရုပ်ဖော်မှုများ၏ ဖော်ပြချက်သည် ဆဲလ်လူလာ “အာရုံကြောစနစ်” တည်ရှိမှုကို ဆိုလိုသည်။ ဤစနစ်သည် သင့်လျော်သော အပြုအမူဆိုင်ရာ တုံ့ပြန်မှုများကို ထုတ်ယူခြင်းဖြင့် ပတ်ဝန်းကျင်လှုံ့ဆော်မှုများကို တုံ့ပြန်သည်။ ဆဲလ်တစ်ခု၏အတွင်းပိုင်းနှင့် ပြင်ပပတ်ဝန်းကျင်သို့ ချိန်ညှိမှုများနှင့် တုံ့ပြန်မှုများကို ညှိနှိုင်းပေးသည့် organelle သည် "ဦးနှောက်" ၏ cytoplasmic နှင့်ညီမျှသော cytoplasmic ကိုကိုယ်စားပြုသည်။
1950 ပြည့်လွန်နှစ်များအစောပိုင်းတွင် မျိုးရိုးဗီဇကုဒ်ကို ချိုးဖောက်ပြီးကတည်းက ဆဲလ်ဇီဝဗေဒပညာရှင်များသည် မျိုးဗီဇသတ်မှတ်ခြင်းဆိုင်ရာ အယူအဆဖြစ်သည့် မျိုးဗီဇထိန်းချုပ်မှုဆိုင်ရာ ဇီဝဗေဒသဘောတရားကို နှစ်သက်ခဲ့ကြသည်။ ဆဲလ်များ၏ ဗီဇအားလုံးနီးပါးသည် ဆဲလ်၏အကြီးဆုံး organelle ဖြစ်သည့် nucleus အတွင်းတွင် ရှိနေသည်။ သမားရိုးကျအမြင်အရ နျူကလိယအား ဆဲလ်၏ "အမိန့်ပေးဗဟို" အဖြစ် မှတ်ယူသည်။ ထို့ကြောင့်၊ နျူကလိယသည် “ဦးနှောက်” နှင့် ညီမျှသော ဆဲလ်လူလာကို ကိုယ်စားပြုသည်။
မျိုးရိုးဗီဇသတ်မှတ်ဝါဒသည် သက်ရှိများ၏အသုံးအနှုန်းနှင့် ကံကြမ္မာကို ၎င်း၏မျိုးရိုးဗီဇကုဒ်တွင် အဓိကအားဖြင့် "ကြိုတင်သတ်မှတ်ထားသည်" ဟု ကောက်ချက်ချသည်။ သက်ရှိအသုံးအနှုန်းများ၏ မျိုးရိုးဗီဇအခြေခံသည် ကျန်းမာရေးနှင့် ရောဂါအတွက် ကျွန်ုပ်တို့၏အကိုးအကားကို ဘောင်ခတ်ထားသည့် ယုံကြည်ချက်တစ်ခုအဖြစ် ဇီဝသိပ္ပံတွင် ကြည်ကြည်သာသာ အမှန်တရားတစ်ခုအဖြစ် အမြစ်တွယ်နေသည်။ ထို့ကြောင့် အချို့သော ဖျားနာမှုများ သို့မဟုတ် လွဲမှားသော အမူအကျင့်များကို ထုတ်ဖော်ပြောဆိုခြင်းသည် ယေဘုယျအားဖြင့် မျိုးရိုးဗီဇနှင့် ဆက်စပ်နေပြီး၊ အခါအားလျော်စွာ အလိုအလျောက် ဗီဇပြောင်းလဲမှုများ ဖြစ်ပေါ်နိုင်သည်ဟူသော အယူအဆဖြစ်သည်။ တိုးချဲ့မှုအားဖြင့်၊ လူ့စိတ်နှင့် အသိဉာဏ်သည် အာရုံကြောစနစ်၏ မော်လီကျူးများထဲတွင် “ကုဒ်နံပါတ်” ဖြစ်သည်ကို သိပ္ပံပညာရှင်အများစုက ရိပ်မိကြသည်။ ယင်းက အသိစိတ် ပေါ်ပေါက်လာခြင်းက “စက်၌ရှိသော သရဲ” ကို ထင်ဟပ်စေသည့် သဘောတရားကို မြှင့်တင်ပေးသည်။
ဇီဝဗေဒဆိုင်ရာ အပြုအမူနှင့် ဆင့်ကဲဖြစ်စဉ်အပေါ် လွှမ်းမိုးခြင်းနှင့် ထိန်းညှိခြင်းတွင် DNA ၏ ဦးစားပေးသည် အခြေအမြစ်မရှိသော ယူဆချက်အပေါ် အခြေခံသည်။ HF Nijhout (BioEssays 1990၊ 12 (9):441-446) ၏ ဟောပြောမှု ဆောင်းပါးတွင် မျိုးရိုးဗီဇ “ထိန်းချုပ်မှုများ” နှင့် “ပရိုဂရမ်များ” နှင့်ပတ်သက်သော အယူအဆများကို သုတေသနလမ်းကြောင်းများကို အဓိပ္ပါယ်ဖွင့်ဆိုရာတွင် အထောက်အကူဖြစ်စေရန် ဥပစာများအဖြစ် မည်ကဲ့သို့ စိတ်ကူးပေါက်ခဲ့သည်ကို ဖော်ပြထားပါသည်။ အနှစ်ငါးဆယ်ကျော်ကြာ ခိုင်လုံသော ဤယူဆချက်၏ ကျယ်ပြန့်သော ထပ်ခါတလဲလဲ ထပ်ခါတလဲလဲ ဖြစ်မှုသည် ခိုင်လုံသော သက်သေအထောက်အထားများ မရှိသော်လည်း “ပုံစံ၏ နိမိတ်ပုံ” သည် “ယန္တရား၏ အမှန်တရား” ဖြစ်လာခဲ့သည်။ ယူဆချက်က မျိုးရိုးဗီဇအစီအစဉ်ကို ဇီဝဗေဒထိန်းချုပ်မှုလှေကားတွင် “ထိပ်တန်းအဆင့်” အဖြစ် အလေးပေးဖော်ပြသောကြောင့်၊ မျိုးဗီဇများသည် ဇီဝဗေဒဆိုင်ရာအသုံးအနှုန်းနှင့် အပြုအမူတို့ကို ဖော်ထုတ်ရာတွင် အကြောင်းရင်းခံများ (ဥပမာ- ကင်ဆာဖြစ်စေသော ဗီဇများ၊ အရက်စွဲခြင်း၊ ရာဇ၀တ်မှုမျိုးများပင်) ရရှိလာခဲ့သည်။
နျူကလိယနှင့် ၎င်း၏ဗီဇများသည် ဆဲလ်၏ "ဦးနှောက်" ဖြစ်သည်ဟူသော အယူအဆသည် ပြုပြင်၍မရသော ယုတ္တိမတန်သော ယူဆချက်တစ်ခုဖြစ်သည်။ တိရစ္ဆာန်မှ ဦးနှောက်ကို ဖယ်ထုတ်လိုက်လျှင် ဇီဝကမ္မဗေဒဆိုင်ရာ ပေါင်းစပ်မှုကို အနှောင့်အယှက်ဖြစ်စေပြီး သက်ရှိများ၏ သေဆုံးခြင်းကို ချက်ချင်းဖြစ်စေသည်။ နျူကလိယသည် ဆဲလ်၏ ဦးနှောက်ကို အမှန်တကယ်ကိုယ်စားပြုပါက၊ နူကလိယကို ဖယ်ထုတ်ခြင်းသည် ဆဲလ်များ၏လုပ်ဆောင်ချက်များကို ရပ်တန့်စေပြီး ဆဲလ်သေချက်ချင်းဖြစ်စေနိုင်သည်။ သို့ရာတွင်၊ စမ်းသပ်ထည့်သွင်းထားသော ဆဲလ်များသည် မျိုးဗီဇများမပါဘဲ နှစ်လ သို့မဟုတ် ထို့ထက်ပို၍ ရှင်သန်နိုင်သော်လည်း ပတ်ဝန်းကျင်နှင့် cytoplasmic လှုံ့ဆော်မှုအပေါ် ရှုပ်ထွေးသောတုံ့ပြန်မှုများကို သက်ရောက်မှုရှိနိုင်သည် (Lipton, et al., Differentiation 1991, 46:117-133)။ နျူကလိယသည် ဆဲလ်၏ ဦးနှောက်မဖြစ်နိုင်ကြောင်း ယုတ္တိဗေဒကဖော်ပြသည်။
လူသားဆဲလ်များ ပွားများခြင်းဆိုင်ရာ လေ့လာမှုများက ကျွန်ုပ်အား ဆဲလ်၏ ပလာစမာလမ်မာ (Cell's plasmalemma) ဟု အများအားဖြင့် ဆဲလ်အမြှေးပါးအဖြစ် ရည်ညွှန်းပြီး ဆဲလ်၏ "ဦးနှောက်" ကို ကိုယ်စားပြုကြောင်း သတိပြုမိစေသည်။ ဆဲလ်အမြှေးပါးများ ဆင့်ကဲဖြစ်စဉ်တွင် ပထမဆုံးပေါ်လာသည့် ဇီဝအင်္ဂါများ သည် သက်ရှိသက်ရှိတိုင်းအတွက် တူညီသောတစ်ခုတည်းသော organelle ဖြစ်သည်။ ဆဲလ်အမြှေးပါးများသည် ဆိုက်တိုပလာဇမ်ကို ပိုင်းခြားကာ ပြင်ပပတ်ဝန်းကျင်၏ vagaries များနှင့် ပိုင်းခြားသည်။ ၎င်း၏အတားအဆီးစွမ်းရည်တွင်၊ အမြှေးပါးသည် ဆဲလ်များကို ဇီဝဗေဒဆိုင်ရာတုံ့ပြန်မှုများလုပ်ဆောင်ရန် လိုအပ်သည့် cytoplasmic ပတ် ၀ န်းကျင်အပေါ်တင်းကျပ်စွာထိန်းချုပ်နိုင်စေသည်။ ဆဲလ်အမြှေးပါးများသည် အလွန်ပါးလွှာသောကြောင့် ၎င်းတို့ကို အီလက်ထရွန်အဏုကြည့်မှန်ပြောင်းဖြင့်သာ ကြည့်ရှုနိုင်သည်။ ထို့ကြောင့် အမြှေးပါးဖွဲ့စည်းပုံ၏ တည်ရှိမှုနှင့် ကမ္ဘာလုံးဆိုင်ရာ ဖော်ပြချက်သည် 1950 ခုနှစ်ဝန်းကျင်တွင်သာ ထင်ရှားစွာ တည်ရှိခဲ့သည်။
အီလက်ထရွန် မိုက်ခရိုဂရပ်ဖ်တွင်၊ ဆဲလ်အမြှေးပါးသည် ဆဲလ်ကိုဖုံးအုပ်နေသော ဆဲလ်အလွှာ (<10nm)၊ ပါးလွှာသော (<XNUMXnm)၊ သုံးလွှာ (အဖြူ-အမည်း) “အရေပြား” အဖြစ် ပေါ်လာသည်။ ဇီဝသက်ရှိအားလုံးနှင့် တူညီသည့် ဆဲလ်အမြှေးပါး၏ အခြေခံကျသော ရိုးရှင်းမှုသည် ဇီဝသက်ရှိများအတွက် လှည့်စားထားသော ဆဲလ်ဇီဝဗေဒပညာရှင်များဖြစ်သည်။ လွန်ခဲ့သောနှစ်ပေါင်းငါးဆယ်အတွင်း အများစုတွင် အမြှေးပါးသည် ဆိုက်တိုပလာဇမ်ကို ရိုးရှင်းစွာ ပါ၀င်စေရန် လုပ်ဆောင်သော လေ၀င်လေထွက်ကောင်းသော “ပလပ်စတစ်ထုပ်ပိုးခြင်း” နှင့် ဆင်တူသည့် “passive” semi-permeable barrier အဖြစ် ထင်မြင်ယူဆခဲ့သည်။
အမြှေးပါး၏ အလွှာပုံသဏ္ဌာန်သည် ၎င်း၏ phospholipid အဆောက်အဦတုံးများ၏ အဖွဲ့အစည်းကို ထင်ဟပ်စေသည်။ အဆိုပါ lollipop ပုံသဏ္ဍာန် မော်လီကျူးများသည် အမ်ဖီပက်တစ်၊ ၎င်းတို့တွင် အလုံးပတ်သော ဝင်ရိုးစွန်း ဖော့စဖိတ်ခေါင်း (ပုံ A) နှင့် တုတ်ကဲ့သို့ ဝင်ရိုးစွန်းမဟုတ်သော ခြေထောက်နှစ်ချောင်း (ပုံ B) နှစ်ခုလုံးပါရှိသည်။ ဖြေရှင်းချက်တွင် လှုပ်ခါသောအခါ၊ phospholipids များသည် တည်ငြိမ်သော ပုံဆောင်ခဲ bilayer (ပုံ C) အဖြစ်သို့ စုစည်းသည်။
အမြှေးပါး၏အူတိုင်ပါ၀င်သော lipid ခြေထောက်များသည် အမြဲပြောင်းလဲနေသော ပြင်ပပတ်ဝန်းကျင်မှ cytoplasm ကိုခွဲခြမ်းပေးသည့် hydrophobic barrier (ပုံ D) ကို ပေးပါသည်။ cytoplasmic သမာဓိကို lipid ၏ passive barrier function ဖြင့် ထိန်းသိမ်းထားသော်လည်း၊ သက်ရှိဖြစ်စဉ်များသည် cytoplasm နှင့် ပတ်ဝန်းကျင်ကြားရှိ ဇီဝဖြစ်စဉ်များနှင့် သတင်းအချက်အလက်များကို တက်ကြွစွာ ဖလှယ်ရန် လိုအပ်ပါသည်။ plasmalemma ၏ ဇီဝကမ္မ လှုပ်ရှားမှုများကို အမြှေးပါး၏ ပရိုတင်းများဖြင့် ထိန်းညှိပေးသည်။
လူ့ခန္ဓာကိုယ်အတွက် ပံ့ပိုးပေးသည့် မတူညီသော ပရိုတင်း ၁၀၀,၀၀၀ ခန့်တွင် တစ်ခုစီသည် ချိတ်ဆက်ထားသော အမိုင်နိုအက်ဆစ်များ၏ မျဉ်းဖြောင့်ကွင်းဆက်တစ်ခုဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသည်။ "ကွင်းဆက်များ" ကို မတူညီသော အမိုင်နိုအက်ဆစ် နှစ်ဆယ်ရှိသော လူဦးရေမှ စုဝေးထားပါသည်။ ပရိုတိန်းတစ်ခုစီ၏ထူးခြားသောဖွဲ့စည်းပုံနှင့်လုပ်ဆောင်ချက်ကို၎င်း၏ကွင်းဆက်များပါ ၀ င်သောအမိုင်နိုအက်ဆစ်၏တိကျသောအစီအစဥ်အားဖြင့်သတ်မှတ်သည်။ မျဉ်းဖြောင့်ကြိုးအဖြစ် ပေါင်းစပ်ထားသော အမိုင်နိုအက်ဆစ်ကြိုးများသည် နောက်ပိုင်းတွင် ထူးခြားသော သုံးဖက်မြင် globules အဖြစ်သို့ ခေါက်သည်။ ပရိုတင်း၏ နောက်ဆုံးပုံစံ (ပုံသဏ္ဍာန်) သည် ၎င်း၏ ပါဝင်သော အမိုင်နိုအက်ဆစ်များကြားတွင် လျှပ်စစ်ဓာတ်အား မျှတမှုကို ထင်ဟပ်စေသည်။
ခေါက်ထားသော ပရိုတိန်းများ၏ သုံးဘက်မြင်ပုံသဏ္ဍာန်သည် ၎င်းတို့၏မျက်နှာပြင်များကို အထူးသဏ္ဍာန်ရှိသော အကွဲအပြဲများနှင့် အိတ်ကပ်များဖြင့် ထောက်ပံ့ပေးသည်။ ဖြည့်စွက်ရုပ်ပုံသဏ္ဍာန်များနှင့် လျှပ်စစ်ဓာတ်အားများပါ၀င်သော မော်လီကျူးများနှင့် အိုင်းယွန်းများသည် သော့နှင့်သော့၏ သီးခြားထူးခြားချက်ဖြင့် ပရိုတင်း၏မျက်နှာပြင်အကွဲအပြဲများနှင့် အိတ်ကပ်များနှင့် ချိတ်ဆက်မည်ဖြစ်သည်။ အခြားသော မော်လီကျူးတစ်ခု၏ ပေါင်းစပ်မှုသည် ပရိုတင်း၏ လျှပ်စစ်ဓာတ်အား ဖြန့်ဖြူးမှုကို ပြောင်းလဲစေသည်။ တုံ့ပြန်မှုတွင်၊ ပရိုတင်း၏ အမိုင်နိုအက်ဆစ်ကွင်းဆက်သည် အားသွင်းဖြန့်ဖြူးမှုကို ပြန်လည်ဟန်ချက်ညီစေရန် သူ့အလိုလို ပြန်ခေါက်လာမည်ဖြစ်သည်။ ပြန်ခေါက်ခြင်းသည် ပရိုတင်း၏ပုံစံကို ပြောင်းလဲစေသည်။ ပုံစံတစ်ခုမှ နောက်တစ်ခုသို့ ပြောင်းရာတွင် ပရိုတင်းသည် လှုပ်ရှားမှုကို ဖော်ပြသည်။ ဇီဝကမ္မလုပ်ဆောင်ချက်များကို ထမ်းဆောင်ရန်အတွက် ပရိုတင်းပုံစံတူ လှုပ်ရှားမှုများကို ဆဲလ်များက စုစည်းထားသည်။ ပရိုတင်းလှုပ်ရှားမှုမှ ထုတ်ပေးသော အလုပ်သည် "အသက်" အတွက် တာဝန်ရှိသည်။
ပရိုတင်း၏ကွင်းဆက်များပါ၀င်သော အမိုင်နိုအက်ဆစ်နှစ်ဆယ်၏ နံပါတ်များသည် ဝင်ရိုးစွန်းမဟုတ်သော (ရေအားလျှပ်စစ်၊ အဆီကြိုက်သော) ဖြစ်သည်။ ပရိုတင်းများ၏ hydrophobic အပိုင်းများသည် အမြှေးပါး၏ lipid core အတွင်းသို့ ၎င်းတို့ကိုယ်ကို ထည့်သွင်းခြင်းဖြင့် တည်ငြိမ်မှုကို ရှာဖွေသည်။ ဤပရိုတင်းများ၏ ဝင်ရိုးစွန်း (ရေကိုနှစ်သက်သော) အပိုင်းများသည် အမြှေးပါး၏ ရေဖုံးနေသော မျက်နှာပြင်များ သို့မဟုတ် နှစ်ခုလုံးမှ ကျယ်ပြန့်သည်။ အမြှေးပါးအတွင်း ပေါင်းစပ်ထားသော ပရိုတင်းများကို integral membrane proteins (IMPs) ဟုခေါ်သည်။
Membrane IMP များကို receptors နှင့် effectors ဟူ၍ အမျိုးအစား နှစ်မျိုးခွဲ၍ လုပ်ဆောင်နိုင်သည်။ Receptors များသည် ပတ်ဝန်းကျင်အချက်ပြမှုများကို တုံ့ပြန်သည့် ထည့်သွင်းကိရိယာများဖြစ်သည်။ Effectors များသည် ဆယ်လူလာ လုပ်ငန်းစဉ်များကို အသက်ဝင်စေသော အထွက်ပစ္စည်းများ ဖြစ်သည်။ အမြှေးပါးအောက်ရှိ cytoplasm တွင်ရှိသော ပရိုတင်းပရိုတင်းမိသားစုသည် signal-receiving receptors များကို action-producing effectors များနှင့် ချိတ်ဆက်ရန် လုပ်ဆောင်သည်။
လက်ခံကိရိယာများသည် ပတ်ဝန်းကျင်ဆိုင်ရာ အချက်ပြမှုများကို အသိအမှတ်ပြုသည့် မော်လီကျူး “အင်တင်နာများ” ဖြစ်သည်။ အချို့သော receptor antennas များသည် အမြှေးပါး၏ cytoplasmic မျက်နှာမှ အတွင်းပိုင်းအထိ ချဲ့ထွင်သည်။ ဤ receptors များသည် အတွင်းပိုင်း milieu ကို “ဖတ်” ပြီး cytoplasmic အခြေအနေများကို သတိထားပေးသည်။ ဆဲလ်၏ အပြင်ဘက်မျက်နှာပြင်မှ ဖြန့်ကျက်ထားသော အခြား receptors များသည် ပြင်ပပတ်ဝန်းကျင် အချက်ပြမှုများကို သတိထားပေးသည်။
သမားရိုးကျ ဇီဝဆေးပညာသိပ္ပံများက သဘာဝပတ်ဝန်းကျင် “သတင်းအချက်အလက်” ကို မော်လီကျူးများ၏ ဒြပ်ထုဖြင့်သာ သယ်ဆောင်နိုင်သည် (Science 1999၊ 284:79-109)။ ဤအယူအဆအရ၊ receptors များသည် ၎င်းတို့၏ မျက်နှာပြင်အင်္ဂါရပ်များကို ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာအရ ဖြည့်ပေးသည့် "signals" များကိုသာ အသိအမှတ်ပြုသည်။ ပရိုတိန်း receptors များသည် တုန်ခါမှုကြိမ်နှုန်းများကို တုံ့ပြန်ကြောင်း အခိုင်အမာ သက်သေပြထားသော်လည်း ဤရုပ်ဝါဒယုံကြည်မှုကို ထိန်းသိမ်းထားသည်။ electroconformational coupling (Tsong, Trends in Biochem. Sci. 1989, 14:89-92)၊ ပဲ့တင်ထပ်သော တုန်ခါမှုစွမ်းအင်နယ်ပယ်များမှ ပရိုတိန်းတစ်ခုရှိ အားသွင်းချိန်ခွင်လျှာကို ပြောင်းလဲနိုင်သည်။ ဟာမိုနစ်စွမ်းအင်နယ်ပယ်တွင်၊ receptors များသည် ၎င်းတို့၏ပုံစံကို ပြောင်းလဲသွားမည်ဖြစ်သည်။ ထို့ကြောင့်၊ အမြှေးပါး receptors များသည် ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် တက်ကြွသော ပတ်ဝန်းကျင်ဆိုင်ရာ အချက်အလက်များကို တုံ့ပြန်သည်။
receptor တစ်ခု၏ "activated" ပေါင်းစပ်မှုသည် ဆဲလ်တစ်ခု၏တည်ရှိမှုကို အသိပေးသည်။ receptor အသွင်အပြင်ပြောင်းလဲမှုများသည် ဆဲလ်လူလာ “အသိအမြင်” ကို ပံ့ပိုးပေးသည်။ ၎င်း၏ "activated" ပုံစံတွင်၊ signal-receiving receptor သည် တိကျသောလုပ်ဆောင်မှု-ထုတ်လုပ်သည့် effector ပရိုတိန်း သို့မဟုတ် ကြားခံပရိုတင်းပရိုတင်းနှင့် ချိတ်ဆက်နိုင်သည်။ Receptor ပရိုတိန်းများသည် ၎င်းတို့၏မူလ “မလှုပ်မရှား” ပုံစံသို့ ပြန်သွားပြီး အချက်ပြမှု ရပ်တန့်သွားသောအခါတွင် အခြားသော ပရိုတင်းများမှ ဖယ်ထုတ်သည်။
effector ပရိုတိန်းများ၏မိသားစုသည် "အထွက်" စက်များကိုကိုယ်စားပြုသည်။ effectors အမျိုးအစားသုံးမျိုးရှိပါတယ်၊ သယ်ယူပို့ဆောင်ရေးပရိုတင်းများ၊ အင်ဇိုင်းများနှင့် cytoskeletal ပရိုတင်းများ။ ကျယ်ပြန့်သော လိုင်းမိသားစုများပါ၀င်သည့် ပို့ဆောင်သူများသည် မော်လီကျူးများနှင့် အချက်အလက်များကို အမြှေးပါးအတားအဆီး၏တစ်ဖက်မှ အခြားတစ်ဖက်သို့ ပို့ဆောင်ရန် ဆောင်ရွက်ပေးသည်။ အင်ဇိုင်းများသည် ဇီဝဖြစ်စဉ်ပေါင်းစပ်မှုနှင့် ပျက်စီးယိုယွင်းမှုအတွက် တာဝန်ရှိသည်။ Cytoskeletal ပရိုတင်းများသည် ဆဲလ်များ၏ ပုံသဏ္ဍာန်နှင့် ရွေ့လျားမှုကို ထိန်းညှိပေးသည်။
Effector ပရိုတိန်းများသည် ယေဘူယျအားဖြင့် ပုံစံနှစ်မျိုးရှိသည်- ပရိုတင်းသည် ၎င်း၏လုပ်ဆောင်ချက်ကိုဖော်ပြသည့် တက်ကြွသောဖွဲ့စည်းမှုတစ်ခု၊ ပရိုတင်းဓာတ်မလှုပ်ရှားနိုင်သော “အနားယူခြင်း” ပုံစံ။ ဥပမာအားဖြင့်၊ ၎င်း၏တက်ကြွသောပုံစံရှိ ချန်နယ်ပရိုတင်းသည် သီးခြားအိုင်းယွန်း သို့မဟုတ် မော်လီကျူးများသည် အမြှေးပါးအတားအဆီးကို ဖြတ်သန်းသွားသည့် အပေါက်ပေါက်တစ်ခုရှိသည်။ မလှုပ်ရှားနိုင်သောပုံစံသို့ ပြန်သွားသောအခါ၊ ပရိုတင်းကို ပြန်ခေါက်ခြင်းသည် conducting channel ကို ကျဉ်းစေပြီး အိုင်းယွန်း သို့မဟုတ် မော်လီကျူးများ စီးဆင်းမှုကို ရပ်တန့်စေသည်။
အပိုင်းအားလုံးကို ပေါင်းစည်းခြင်းဖြင့် ကျွန်ုပ်တို့သည် ဆဲလ်၏ "ဦးနှောက်" သည် သတင်းအချက်အလတ်များကို စီမံဆောင်ရွက်ပုံနှင့် အမူအကျင့်ကို ထုတ်ယူပုံနှင့်ပတ်သက်၍ ထိုးထွင်းသိမြင်မှုကို ပေးပါသည်။ မရေမတွက်နိုင်သော မော်လီကျူးများနှင့် တောက်ပသော စွမ်းအင်အချက်ပြမှုများသည် ဆဲလ်ပတ်ဝန်းကျင်ရှိ သတင်းအချက်အလက်များ၏ အတုအယောင်ကို ဖန်တီးပေးသည်။ ဇီဝ Fourier အသွင်ပြောင်းခြင်းနှင့် ဆင်တူသည့်ပုံစံဖြင့်၊ တစ်ဦးချင်းစီ မျက်နှာပြင် receptors (ပုံ။ H) သည် ဖရိုဖရဲဖြစ်ပုံရသော ပတ်ဝန်းကျင်ကို အာရုံပြုပြီး သီးခြားကြိမ်နှုန်းများကို အပြုအမူဆိုင်ရာ အချက်ပြမှုများအဖြစ် စစ်ထုတ်သည်။ ပဲ့တင်ထပ်သည့်အချက်ပြမှုလက်ခံရရှိမှု (ပုံ။ ၁၊ မြှား) သည် receptor ၏ cytoplasmic အပိုင်း (ပုံ။ ၁၊ မြှားခေါင်း) တွင် ပုံစံတူပြောင်းလဲမှုကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်။ ဤပုံစံတူပြောင်းလဲမှုသည် receptor ကို သီးခြား effector IMP (ပုံ J၊ ဤကိစ္စတွင် ချန်နယ် IMP) ဖြင့် ရှုပ်ထွေးစေပါသည်။ receptor ပရိုတိန်း (ပုံ. K) ၏ပေါင်းစပ်မှုသည် effector ပရိုတိန်းတွင် ပုံစံတူပြောင်းလဲမှုကို ဖြစ်ပေါ်စေသည် (ပုံ. L၊ ချန်နယ်ပွင့်သည်)။ Activated receptors များသည် အင်ဇိုင်းလမ်းကြောင်းများကိုဖွင့်နိုင်ပြီး၊ ဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံပြန်လည်ဖွဲ့စည်းမှုနှင့် ရွေ့လျားမှုကို လှုံ့ဆော်ပေးသည် သို့မဟုတ် အမြှေးပါးတစ်လျှောက်တွင် ထူးခြားစွာခုန်နေသောလျှပ်စစ်အချက်ပြမှုများနှင့် အိုင်းယွန်းများကို ပို့ဆောင်မှုကို အသက်သွင်းနိုင်သည်။
ပရိုတင်းပရိုတင်းများသည် အချက်ပြစနစ်၏ ဘက်စုံသုံးနိုင်မှုကို တိုးမြင့်စေနိုင်သည့်အတွက် “multiplex” ကိရိယာများအဖြစ် လုပ်ဆောင်သည်။ ထိုကဲ့သို့သောပရိုတိန်းများသည် receptors များကို effector ပရိုတင်းများ (ပုံ M တွင် P) နှင့် ချိတ်ဆက်ပေးသည်။ ပရိုတင်းပရိုတင်းချိတ်ဆက်မှုအား “ပရိုဂရမ်ရေးဆွဲခြင်း” ဖြင့် သွင်းအားစုအမျိုးမျိုးကို အထွက်အမျိုးမျိုးဖြင့် ချိတ်ဆက်နိုင်သည်။ ပရိုတင်းပရိုတိန်းများသည် IMP အရေအတွက်အကန့်အသတ်ကို အသုံးပြု၍ ကြီးမားသောအပြုအမူဆိုင်ရာ ပြန်လည်တင်ဆက်မှုအတွက် ပံ့ပိုးပေးသည်။
Effector IMP များသည် receptor-mediated ပတ်ဝန်းကျင်အချက်ပြမှုများကို ဇီဝအပြုအမူအဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲပေးသည်။ အချို့သော effector ပရိုတင်းများ၏ အထွက်လုပ်ဆောင်ချက်သည် ထုတ်ယူထားသော အပြုအမူတစ်ခု၏ အပြည့်အဝအတိုင်းအတာကို ကိုယ်စားပြုနိုင်သည်။ သို့သော်လည်း၊ ကိစ္စအများစုတွင်၊ effector IMPs များ၏ထွက်ရှိမှုသည် ဆဲလ်အတွင်းသို့ ထိုးဖောက်ဝင်ရောက်ပြီး အခြားသော cytoplasmic ပရိုတင်းလမ်းကြောင်းများ၏ အပြုအမူကို အသက်ဝင်စေသည့် ဒုတိယ “အချက်ပြမှု” အဖြစ် အမှန်တကယ်လုပ်ဆောင်သည်။ အသက်သွင်းထားသော effector ပရိုတင်းများသည် မျိုးဗီဇဖော်ပြမှုကို လှုံ့ဆော်ပေးသည့် အချက်ပြမှုများအဖြစ်လည်း လုပ်ဆောင်ပါသည်။
ဆဲလ်၏အပြုအမူကို ပေါင်းစပ်ထားသော receptors နှင့် effector IMPs များ၏ ပေါင်းစပ်လုပ်ဆောင်မှုများဖြင့် ထိန်းချုပ်ထားသည်။ လက်ခံသူများသည် "ပတ်ဝန်းကျင်ကိုသိရှိနားလည်ခြင်း" ကိုပေးဆောင်ပြီး effector ပရိုတင်းများသည် ထိုအသိတရားကို "ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာခံစားမှု" အဖြစ်သို့ပြောင်းလဲပေးသည်။ တင်းကျပ်သော အဓိပ္ပါယ်ဖွင့်ဆိုချက်အားဖြင့်၊ receptor-effector complex သည် ခံယူချက်၏ အခြေခံယူနစ်ကို ကိုယ်စားပြုသည်။ ပရိုတင်းအာရုံခံယူနစ်များသည် ဇီဝဗေဒဆိုင်ရာအသိစိတ်၏အခြေခံအုတ်မြစ်ကိုပေးသည်။ ဆဲလ်အမူအကျင့်များကို “ထိန်းချုပ်ခြင်း” ဖြင့် ခံယူချက်များသည် အမှန်စင်စစ်တွင် ဆဲလ်တစ်ခုအား ယုံကြည်ချက်ဖြင့် “ချုပ်ကိုင်ခြင်း” ဖြစ်သည်၊
ဆဲလ်အမြှေးပါးသည် အော်ဂဲနစ်အချက်အလက် ပရိုဆက်ဆာတစ်ခုဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် ပတ်ဝန်းကျင်ကို အာရုံခံစားစေပြီး ထိုအသိတရားအား ပရိုတင်းလမ်းကြောင်းများ၏ လုပ်ဆောင်ချက်များကို လွှမ်းမိုးနိုင်ပြီး မျိုးဗီဇဖော်ပြမှုကို ထိန်းချုပ်နိုင်သည့် “သတင်းအချက်အလက်” အဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲပေးသည်။ အမြှေးပါး၏ဖွဲ့စည်းပုံနှင့်လုပ်ဆောင်မှု၏ဖော်ပြချက်သည် အောက်ပါအတိုင်းဖတ်ရသည်- (က) ၎င်း၏ phospholipid မော်လီကျူးများ၏ဖွဲ့စည်းမှုအပေါ်အခြေခံ၍ အမြှေးပါးသည် အရည်ပုံဆောင်ခဲတစ်ခုဖြစ်သည်။ ခ) IMP effector ပရိုတိန်းများဖြင့် hydrophobic အတားအဆီးကိုဖြတ်၍ သတင်းအချက်အလက်များ ထိန်းညှိပို့ဆောင်ခြင်းသည် အမြှေးပါးကို တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းအဖြစ် ပြောင်းလဲစေသည်။ နှင့် © အမြှေးပါးကို ဂိတ်များ (receptors) နှင့် လမ်းကြောင်းများအဖြစ် လုပ်ဆောင်သော IMPs များဖြင့် ထောက်ပံ့ပေးထားသည်။ တံခါးများနှင့် လမ်းကြောင်းများပါရှိသော အရည်ပုံဆောင်ခဲတစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးတာအဖြစ်၊ အမြှေးပါးသည် သတင်းအချက်အလက် စီမံဆောင်ရွက်ပေးသည့် ထရန်စစ္စတာဖြစ်ပြီး အော်ဂဲနစ်ကွန်ပြူတာ ချစ်ပ်တစ်ခုဖြစ်သည်။
receptor-effector complex တစ်ခုစီသည် ဇီဝဗေဒဆိုင်ရာ BIT တစ်ခု၊ ခံယူချက်တစ်ခုတည်းကို ကိုယ်စားပြုသည်။ ဤယူဆချက်ကို 1986 ခုနှစ်တွင် ပထမဆုံးတရားဝင်တင်ပြခဲ့သော်လည်း (Lipton 1986၊ Planetary Assoc. for Clean Energy Newsletter 5:4) အယူအဆကို နည်းပညာအရ စစ်ဆေးအတည်ပြုပြီးဖြစ်သည်။ Cornell နှင့် အခြားသူများ (Nature 1997၊ 387:580-584) သည် အမြှေးပါးကို ရွှေသတ္တုပါးလွှာနှင့် ချိတ်ဆက်ထားသည်။ အမြှေးပါးနှင့်သတ္တုပါးစပ်ကြားရှိ electrolytes များကိုထိန်းချုပ်ခြင်းဖြင့်၊ ၎င်းတို့သည် receptor-activated channels များ၏အဖွင့်နှင့်အပိတ်ကို digitize လုပ်နိုင်သည်။ ဆဲလ်နှင့် ချစ်ပ်များသည် တူညီသောဖွဲ့စည်းပုံများဖြစ်သည်။
ဆဲလ်သည် ကာဗွန်အခြေခံသော “ကွန်ပြူတာ ချစ်ပ်” သည် ပတ်ဝန်းကျင်ကို ဖတ်ပြသော အရာဖြစ်သည်။ ၎င်း၏ "ကီးဘုတ်" သည် receptors များပါဝင်သည်။ သဘာဝပတ်ဝန်းကျင်ဆိုင်ရာ အချက်အလက်များကို ၎င်း၏ ပရိုတင်း “သော့များ” မှတစ်ဆင့် ထည့်သွင်းသည်။ ဒေတာကို effector ပရိုတင်းများမှ ဇီဝဗေဒဆိုင်ရာအပြုအမူအဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲသည်။ IMP BIT များသည် ဆဲလ်လုပ်ဆောင်ချက်များနှင့် မျိုးရိုးဗီဇဖော်ပြမှုကို ထိန်းချုပ်သည့်ခလုတ်များအဖြစ် လုပ်ဆောင်သည်။ နျူကလိယသည် DNA-coded software ဖြင့် “ဟာ့ဒ်ဒစ်” ကို ကိုယ်စားပြုသည်။ မော်လီကျူးဇီဝဗေဒတွင် မကြာသေးမီက တိုးတက်မှုများသည် ဤ hard drive ၏ ဖတ်ရှု/ရေးခြင်းသဘောသဘာဝကို အလေးပေးဖော်ပြသည်။
စိတ်ဝင်စားစရာကောင်းသည်မှာ၊ အမြှေးပါး၏အထူ (7.5 nm) ကို phospholipid bilayer ၏အတိုင်းအတာဖြင့်သတ်မှတ်သည်။ အမြှေးပါး IMP များသည် ခန့်မှန်းခြေအားဖြင့် 6-8 nm အချင်းရှိသောကြောင့် ၎င်းတို့သည် အမြှေးပါးတွင် monolayer တစ်ခုသာ ဖွဲ့စည်းနိုင်သည်။ IMP ယူနစ်များသည် တစ်ခုနှင့်တစ်ခု ထပ်မတက်နိုင်တော့ဘဲ perception ယူနစ်များ ထပ်ထည့်ခြင်းသည် အမြှေးပါးမျက်နှာပြင်ဧရိယာ တိုးလာခြင်းနှင့် တိုက်ရိုက်ဆက်စပ်နေသည်။ ဤနားလည်မှု၊ ဆင့်ကဲဖြစ်စဉ်၊ အသိအမြင် ချဲ့ထွင်မှု (ဆိုလိုသည်မှာ၊ ပိုမိုIMPs များ ထပ်တိုးခြင်း) သည် fractal geometry ကို အသုံးပြု၍ အထိရောက်ဆုံး စံနမူနာပြုမည်ဖြစ်သည်။ ဆဲလ်များ၏ အထက်အောက် ဆဲလ်များ၊ ဆဲလ်မျိုးစုံသက်ရှိများ (လူ) နှင့် ဘက်စုံဆဲလ်များ (လူ့အသိုင်းအဝိုင်း) တို့တွင် တွေ့ရှိရသော ဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံနှင့် လုပ်ဆောင်မှုဆိုင်ရာ ထပ်လောင်းပြောဆိုမှုများတွင် ဇီဝဗေဒ၏ အကွဲကွဲသဘောသဘာဝကို တွေ့ရှိနိုင်သည်။
ဆဲလ်ထိန်းချုပ်မှုယန္တရားအပေါ် ခံယူချက်အသစ်က မျိုးရိုးဗီဇသတ်မှတ်ခြင်းဆိုင်ရာ ကန့်သတ်ချက်များမှ ကျွန်ုပ်တို့ကို လွတ်မြောက်စေသည်။ ပရိုဂရမ်လုပ်ထားသော မျိုးရိုးဗီဇ automatons အဖြစ် ပြုမူခြင်းထက်၊ ဇီဝဗေဒဆိုင်ရာ အမူအကျင့်များသည် ပတ်ဝန်းကျင်နှင့် အင်တိုက်အားတိုက် ချိတ်ဆက်နေပါသည်။ ဤလျှော့ချရေးနည်းလမ်းသည် တစ်ဦးချင်းစီ၏ ခံယူချက်ပရိုတင်းများ၏ ယန္တရားကို မီးမောင်းထိုးပြထားသော်လည်း၊ ပြောင်းလဲမှုယန္တရား၏ နားလည်မှုသည် ဇီဝသက်ရှိများ၏ အလုံးစုံသဘောသဘာဝကို အလေးပေးပါသည်။ ဆဲလ်၏အသုံးအနှုန်းသည် ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် တက်ကြွမှု နှစ်မျိုးလုံးတွင် မြင်နိုင်သော ပတ်ဝန်းကျင်ဆိုင်ရာ လှုံ့ဆော်မှုအားလုံးကို အသိအမှတ်ပြုမှုကို ထင်ဟပ်စေသည်။ ထို့ကြောင့်၊ "စွမ်းအင်၏နှလုံးသားဆေးပညာ" ကို အမြှေးပါး၏ မှော်တွင် အမှန်တကယ် တွေ့ရှိနိုင်ပါသည်။