Jede Zelle im Körper hat , um zu erfassen und darauf zu reagieren , um Chemikalien, wie Hormonen und Neurotransmittern . Sie tun dies durch Bereitstellung von Informationen über Rezeptoren an intrazelluläre biochemische Stoffwechselwege , die das Zellverhalten steuern , aber relativ wenig darüber, wie Zellen entschlüsseln die Informationen in dynamischen Stimuli bekannt.
Ein Forscherteam festgestellt, dass Unterschiede in der Reaktion Kinetik arbeiten Sie die intrazelluläre Signalweg diktieren unterschiedliche Empfindlichkeit gegenüber verschiedenen Merkmale der pulsierenden Hormon -Eingänge.
Die Studie des BBSRC finanziert und im Journal of Biological Chemistry veröffentlicht , erforscht Mechanismus zugrunde liegenden dynamischen Gonadotropin-Releasing- Hormon (GnRH) signalisiert mit Live Cell Imaging und mathematische Modellierung .
Das Forschungsteam von Craig McArdle , Professor für Molekulare Pharmakologie an der Universität von Bristol School of Clinical Sciences, führte in Zusammenarbeit mit der Universität von Exeter , das sich auf die ERK Signalweg wie dieses Enzym wird durch GnRH- Pulse aktiviert und ist für den normalen Reproduktion.
Die NeurohormonGnRH in Pulsen von Neuronen im Hypothalamus und steuert die Sekretion von zwei Hypophysenhormone LH und FSH , dass wiederum kontrollieren die Produktion von Keimzellen und Sexualhormone .
Dieses System stellt die Schnittstelle zwischen dem Gehirn und der Fortpflanzungsorgane. Es ist für den normalen Wiedergabe unerlässlich und wird therapeutisch bei der assistierten Reproduktion und bei der Behandlung von hormonabhängigen Krankheiten abzielen , wie Brust- und Prostatakrebs .
Die Studie ergab, dass die Effekte auf die Genexpression ist das System empfindlicher für Änderungen der GnRH -Rezeptorzahl, als es zu Veränderungen in der GnRH -Konzentration und ist empfindlicher gegenüber Änderungen in der GnRH -Intervall als es zu Veränderungen in GnRH Puls Breite .
Professor Craig McArdle sagte: " Die Arbeit offenbart" Design - Merkmale " des Systems, das durchaus Sinn machen, vor dem Hintergrund der Biologie , in der GnRH-Rezeptor -Nummer und GnRH- Pulsabstand variieren, beispielsweise durch Pubertät und durch den Menstruationszyklus.
" Diese Eigenschaften sind relevant für zahlreiche biologische Systeme mit pulsatile Stimuli und schlagen interessante Mechanismen der differenziellen Steuer der schnellen und verzögerte Reaktionen mit dynamischer Reize. "
Professor Krasimira Tsaneva - Atanasova , Associate Professor für Mathematik an der University of Exeter und Co- Autor auf dem Papier : "Die Auswirkungen eines Signalmoleküls kann schnell oder langsam sein und die gleiche Signalmolekül wird oft entlocken eine schnelle , vorübergehende Reaktion eine Zelle , gefolgt von einer langsameren , langfristige Veränderung der Zellverhalten .
"Wie schnell und langsam molekulare Signalwege werden durch pulsierende , oder dynamisch moduliert ist Eingänge besonders wichtig für das Verständnis der GnRH- Signalisierung in physiologisch relevanten Stimulation Paradigmen und die Identifizierung neuer Werkzeuge, die für die Fertilitätskontrolle und Behandlung von hormonabhängigen Krebs verwendet werden könnten. "
Milliarden werden jedes Jahr am GnRH-Rezeptor -Liganden aufgewendet und die Stimulation Paradigma ist für therapeutische Anwendungen von entscheidender Bedeutung , aber erstaunlich wenig darüber, wie die Zielzellen und Gewebe zu dekodieren GnRH Dynamik bekannt.
Die Arbeiten werden von der Zusammenarbeit zwischen Schule für klinische Wissenschaften der Universität und Fakultät für Mathematik zusammen mit dem Lehrstuhl für Mathematik an der Universität von Exeter gestärkt , und die Studie veranschaulicht die zusätzliche Erkenntnisse aus solchen kollaborativen " Mathe -driven Biologie " gewonnen werden.