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¿Definición exacta de 'convergente' y 'divergencia' en la señalización celular?

¿Definición exacta de 'convergente' y 'divergencia' en la señalización celular?



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Por lo que entiendo, nos referimos a "convergencia de señales" cuando dos ligandos / estímulos diferentes conducen a las mismas (al menos en parte) respuestas dentro de una sola célula. Esto puede deberse o no a la activación de la misma vía, por lo que por ejemplo podemos referirnos a la respuesta de una célula muscular a la adrenalina y a la estimulación del sistema nervioso a través de la acetilcolina como convergentes porque ambas conducen a la liberación de calcio. También podemos referirnos a la activación de la vía de los fosfoinosítidos tanto por la activación de la beta fosfolipasa C a través de una proteína Gq heterotrimérica, como a la activación de la gamma fosfolipasa c por la vía de la tirosina quinasa, como convergencia de señales.

Entonces me parece que la 'convergencia' se define en el nivel de la celda siendo, en pocas palabras, diferentes estímulos que dan como resultado el mismo efecto independientemente de en qué punto de alguna vía de señalización interna las dos respuestas "converjan" (al menos en parte).

Ahora, con la divergencia, me estoy quedando un poco más atascado y no he visto una definición única, claramente establecida. Primeramente, ¿La divergencia se refiere solo al nivel de la célula, o también a todo el organismo?? En particular, estoy pensando en casos en los que un solo ligando tiene diferentes respuestas en diferentes células, como la adrenalina que conduce a una mayor contracción en las células musculares y la degradación del glucógeno en el hígado (sé que este no es el mejor ejemplo porque la adrenalina técnicamente conduce a degradación del glucógeno en ambos tipos de células).

¿Quizás, en cambio, la divergencia solo se menciona en el nivel de la celda, como ocurre con la convergencia? Entonces, por ejemplo, generalmente la estimulación de la tirosina quinasa activa varias proteínas diferentes, que desencadenan diferentes respuestas: ras, gamma fosfolipasa C, etc. Incluso la vía de la fosfolipasa C produce DAG e IP3, que tienen respuestas diferentes. Pero entonces me parece que prácticamente todas las vías son divergentes si este es el caso, porque generalmente las vías conducen a varias respuestas dentro de la célula. Entonces, con el caso de la fosfolipasa C que limpia PIP2 a DAG e IP3, el DAG puede regular el metabolismo y la transcripción, etc. a través de la proteína quinasa C y el IP3 conduce a la liberación de iones de calcio que causa la contracción muscular. ¿Se llamaría a esto divergencia?

Agradecería mucho que alguien pudiera decir a qué se refieren exactamente la convergencia y (especialmente) la divergencia. Soy relativamente nuevo en biología celular y molecular.


En mi experiencia, esos términos se usan principalmente intracelularmente, pero no diría que es incorrecto usarlos de manera más amplia, es solo que esencialmente todo lo que se libera extracelularmente tendrá algún nivel de divergencia, por lo que tiene más sentido usar un esquema de clasificación separado (es decir, endocrino / paracrino). Entre células, los términos también se utilizan en otros contextos, como el sistema nervioso, para referirse a las entradas de múltiples neuronas que hacen sinapsis en una neurona (convergencia) y las salidas de una neurona que hacen sinapsis en muchos objetivos (divergencia).

La convergencia solo significa múltiples vías de señalización que convergen en el mismo objetivo: como múltiples vías que pueden activar la fosfolipasa C.

La divergencia solo significa que un efector, que podría ser una proteína como una quinasa o un segundo mensajero como IP3, tiene múltiples objetivos.

Es muy probable que obtenga convergencia y divergencia dentro de cualquier vía de señalización dada. En mi opinión, esta es una de las formas en que la biología no se enseña bien en las escuelas: los libros de texto pueden hacer que parezca que la convergencia y la divergencia son estas clasificaciones concretas y específicas, pero en realidad son solo términos descriptivos. Las vías de la fosfolipasa C son un gran ejemplo que muestra ambos. Si está hablando desde la perspectiva de la activación de la fosfolipasa C, probablemente esté hablando de la convergencia porque hay muchas formas de activar la fosfolipasa C, pero al mismo tiempo, si habla desde la perspectiva de la subunidad de la proteína G que está activando fosfolipasa C, esa proteína G probablemente también tiene otros objetivos, así que eso es divergencia. Y aguas abajo de la fosfolipsa C tiene efectos divergentes de DAG e IP3.


Ver el vídeo: Definición sucesión convergente (Agosto 2022).