Das zusammengesetzte Auge der Fruchtfliege Drosophila melanogasterenthält etwa 750 einfache Augen oder Ommatidien, die jeweils Achtphotorezeptorneuronen enthalten. Das Auge entwickelt sich aus einem Epithel namens Eyeimaginal disc. Zellen in der Scheibe montieren sich zu Clustern in einer hoch geordnetenmode. Eine Welle der Morphogenese fegt über die Bandscheibe von posterior (links) nach anterior (rechts)., An der Vorderkante dieser Welle, genannt themorphogenetische Furche, verändern Zellen ihre Form und verfärben sich stark mit Phalloidin, was zu einem kontinuierlichen Färbungsband (grün) führt. Innerhalb der Furche bilden Zellen ein wiederholtes Muster von Clustern. Dies korreliert mitaktivierung des Ras/MAP-Kinase-Pfades. Aktivierte MAP-Kinase(rot) wurde unter Verwendung eines Antikörpers bestimmt, der spezifisch die diphosphorylierte (aktive), aber nicht die unphosphorylierte (inaktive) Form der MAP-Kinase erkennt., Die Überlappung von Grün (Aktin) und Rot (aktive Kartenkinase) führt dazu, dass sie an der morphogenetischen Furche gleichmäßig verteilt sind. Jeder dieser Muster wird zu einem Ommatidium führen.
Keine Zelle lebt isoliert. In allen vielzelligen Organismen hängt das Überleben von einem unabhängigen interzellulären Kommunikationsnetzwerk ab,das das Wachstum, die Differenzierung und den Stoffwechsel der Vielzahl von Zellen in verschiedenen Geweben und Organen koordiniert. Zellen innerhalb kleiner Gruppen kommunizieren oft durch direkten Zell-Zell-Kontakt.,Spezialisierte Verbindungen in den Plasmamembranen benachbarter Zellen ermöglichen es ihnen, kleine Moleküle auszutauschen und Stoffwechselreaktionen zu koordinieren; andere Verbindungen zwischen benachbarten Zellen bestimmen die Form und Steifigkeit vieler Gewebe (Kapitel 22). Darüber hinaus ist die Einrichtung spezifischer Zell-Zell-Interaktionen zwischen verschiedenen Zelltypen istein notwendiger Schritt in der Entwicklung vieler Gewebe (Kapitel 23). In einigen Fällen ein bestimmtes Protein auf einer Zellbindet an ein Rezeptorprotein auf der Oberfläche einer benachbarten Zielzelle und löst seine Differenzierung aus.,
In diesem Kapitel untersuchen wir, wie Zellen mittels extrazellulärer Signalmoleküle kommunizieren. Diese Substanzen werden durch Signalzellen synthetisiert und freigesetzt und erzeugen eine Spezifischeantwort nur in Zielzellen, die Rezeptoren für die Signalmoleküle haben. Eine enorme Vielfalt Vonchemikalien, einschließlich kleiner Moleküle (z. B. Aminosäurederivate, Acetylcholin), Peptide und Proteine,werden in dieser Art von Zell-zu-Zell-Kommunikation verwendet., Die extrazellulären Produkte, die durch Signalzellen synthetisiert werden, können im Blut diffundieren oder betransportiert werden, wodurch den Zellen ein Mittel zur Verfügung gestellt wird, überlange Entfernungen zu kommunizieren, als dies durch Ketten direkter Zell-Zell-Kontakte möglich ist.
Wir beginnen mit einer allgemeinen Diskussion von Signalmolekülen, Zelloberflächenrezeptoren und der Rolle intrazellulärer Moleküle bei der Signaltransduktion,dh dem Prozess der Umwandlung extrazellulärer Signale in zelluläre Reaktionen. Wir beschreiben dann Techniken zum Erkennen, Reinigen und Klonen von Zell-Oberflächen-Rezeptoren., Als nächstes untersuchen wir in einigen Detailenverschiedene Signaltransduktionswege, die viele verschiedene Aspekte vonzellulärer Stoffwechsel, Funktion und Entwicklung regulieren. Spezifische Signale fördern Veränderungen der Genexpression, der Zellmorphologie und der Zellbewegungen, indem sie die Aktivität spezifischer Transkriptionsfaktoren modulieren (Kapitel 10), indem sie die Kontakte zwischen Zellen (Kapitel 23) und zwischen Zellen und der extrazellulären Matrix beeinflussen(Kapitel 22) und indem sie das Zytoskelett umgestalten (Kapitel 18 und 19)., Da es viel zu viele wichtige Signalmoleküle und Rezeptoren gibt,die sie alle in einem Kapitel abdecken, präsentieren wir allgemeine Schemata zur Klassifizierung beider und konzentrieren uns auf diejenigen, deren Funktion in tierischen Zellen auf zellulärer und molekularer Ebene einigermaßen gut verstanden wird.
