Jästparning är ett vackert exempel på en välkarakteriserad signaltransduktionsväg. Denna väg tillåter två haploida jästceller av motsatta parningstyper (A och a) att hitta varandra, kommunicera och så småningom smälta in för att bilda en diploidcell. Här är en förenklad uppdelning:
1. Avkänna kompisen:
* Signal: Varje jästcell producerar en specifik parningsferomon-a-faktor (för 'A' celler) eller A-faktor (för 'a' celler).
* receptor: Dessa feromoner binder till specifika G-proteinkopplade receptorer (GPCR) på ytan av den andra celltypen.
* g proteinaktivering: Feromonbindning aktiverar ett heterotrimeriskt G -protein (sammansatt av a, p och y -subenheter). A -subenheten dissocierar från py -dimeren och aktiverar nedströms signalering.
2. Relay Race:
* MAPK Cascade: Den aktiverade G-proteinet a-subenheten utlöser en MAPK (mitogen-aktiverad proteinkinas) kaskad. Detta involverar en serie proteinkinaser som i följd fosforylerar och aktiverar varandra.
* Transkriptionsfaktorer: Den sista MAPK i kaskaden, kallad FUS3 i 'A' -celler och KSS1 i 'α' -celler, fosforylerar och aktiverar transkriptionsfaktorer som Ste12.
3. Parningsgener på:
* Transkriptionell aktivering: Aktiverade transkriptionsfaktorer binder till specifika DNA-sekvenser uppströms om parningsspecifika gener. Detta initierar transkriptionen av dessa gener, vilket leder till:
* cellcykelarrest: För att säkerställa korrekt fusion slutar cellerna att dela.
* tillväxt mot kompisen: Cellerna växer mot källan till feromonen, styrd av en lutning.
* Produktion av parningsproteiner: Dessa proteiner behövs för cellfusion och bildandet av den diploida zygoten.
4. Fusion och diploidi:
* cellfusion: När cellerna har nått varandra smälter de ihop och bildar en diploid zygot. Detta zygot ärver genetiskt material från båda modercellerna.
* Diploid Life Cycle: Diploidjästen kan nu genomgå mitotisk uppdelning, eller så kan den så småningom genomgå meios för att producera fyra haploida sporer och starta om cykeln.
Nyckelspelare:
* feromoner: a-faktor och A-faktor
* receptorer: STE2 (för a-faktor) och STE3 (för A-faktor)
* g protein: Gpa1
* MAPK Cascade: STE11, STE7, FUS3 (eller KSS1)
* Transkriptionsfaktor: Ste12
Sammantaget är denna signaltransduktionsväg mycket reglerad och involverar ett komplext samspel av proteiner, vilket gör att jästceller kan svara specifikt och effektivt på närvaron av en kompis.
Detta är en förenklad beskrivning, och många andra faktorer och detaljer bidrar till denna process. Det belyser emellertid de grundläggande principerna för signaltransduktion och hur det möjliggör kommunikation och samordning inom en cell, vilket i slutändan leder till ett komplext biologiskt resultat som jästparing.
