La transducció de senyals a la cèl·lula, descoberta als anys setanta per Martin Rodbell i per la qual va rebre el premi Nobel el 1994, és encara un tema d’intensa recerca. Amb l’objectiu de respondre als estímuls mediambientals, els organismes vius han desenvolupat una àmplia varietat de processos per transmetre senyals des de l’exterior a l’interior i produir una resposta cel·lular adequada. Defectes en aquestes vies moleculars poden provocar problemes com la diabetis, el càncer o malalties psicòtiques.
Hi ha dos passos principals en aquest procés:
- Primer, una molècula de senyal (o lligand) necessita activar un receptor específic situat a la membrana o al citoplasma de la cèl·lula. La unió lligand-receptor és molt específica; es reconeixen com una clau i un pany.
- Després, un missatger secundari transmet el senyal als enzims o activadors genètics.
En cada pas, el senyal pot ser amplificat i provocar respostes diferents. La major part dels receptors dels senyals canvien de forma una vegada s’uneixen amb els seus lligands. Això pot exposar un domini enzimàtic o obrir un canal d’ions. L’activitat enzimàtica, com ara la fosforilació, inicia una allau de senyals, modificant o alliberant molècules de missatgers secundaris.
Les hormones esteroides com la cortisona, la testosterona o la progesterona són solubles en els lípids i, per tant, poden passar a través de les membranes a l’interior de la cèl·lula sense necessitat d’un receptor extern. Allí, un receptor intracel·lular, i també específic, s’hi uneix i permet al conjunt moure’s al nucli, on els gens es poden activar per tenir funcions reproductives, per respondre a l’estrès o per crear músculs. Aquest tipus de senyalització pot trigar alguns minuts, mentre que un protó que arriba a les cèl·lules per la retina de l’ull té una resposta immediata.
