Клетканын Ичиндеги Байланыш

Бул бөлүмгө чейин клеткалардын бири-бири менен кантип байланыш түзөөрүн жана бир клеткадан экинчи бир клеткага бир билдирүүнү (кабарды) жеткирүү үчүн кандай ыкманын колдонулаарын карадык. Ал билдирүүлөрдүн, т.а. гормондордун аткарган кызматтарына жана клеткаларга тийгизген таасирлерине токтолдук. Бул бөлүмдө болсо клеткага гормон тарабынан алып келинген билдирүүнүн клетканын мембранасынан клетканын ядросуна кантип жеткирилээрин, б.а. клетканын ичиндеги байланыш системасын карайбыз.

Клеткадагы байланыш станциялары

Көпчүлүгүбүз эле байланыш мунараларын көргөн чыгаарбыз же кабарлардан жаңы ачылган бир станциянын көрүнүшү көзүбүзгө урунган чыгаар. Байланыш станциясы дегенде биринчи эле оюбузга ар кандай жогорку технологиялуу антенналар жана татаал электрондук каражаттардан турган түзүлүштөр келет болушу керек. Негизи антип ойлошубуз жаңылыштык деле болбойт, себеби мындай станциялардагы технологиялык шаймандарды жакшылап таанып билүү үчүн электроника жана байланыш тармагында белгилүү бир адистик же инженерия билимине ээ болуу керек. Мындан тышкары, төмөнкү ойго дээрлик баарыбыз кошулабыз: дүйнөнүн төрт тарабындагы адамдар менен байланыш түзүү мүмкүнчүлүгүн берген мындай станциялар эми адамзат үчүн сөзсүз керектүү бир муктаждык болуп калды. Бир ойлонуп көрөлү: бүт дүйнө жүзүндөгү байланыш мунаралары жана байланыш станциялары кыска убакытка иштебей калса эмне болмок? Бул жагдайдын чоң бир хаос жана башаламандыкка алып келээри анык. Бирок мунун материалдык зыяны канчалык чоң болбосун, анын ордун толтуруу мүмкүнчүлүгү бар.

1. Messenger-emitting cell 2. Messenger molecules 3. Recipient cell	4. Receptor 5. Signaling pathways 6. Secreted protein	7. DNA in nucleus 8. Activated gene
Communication within a cell begins when molecules carrying a message such as a hormone approach the cell. Receptors on the cell's membrane receive the message and relay it to other molecules in the cell that are responsible for communication. This facilitates the activation of certain genes in the DNA and causes the production of the proteins contained in the message.

Ал эми 100 триллион клеткабыздын бири-бири менен болгон байланышынын жана ар бир клетканын өзүнүн ичиндеги байланыштын бир канча секундага эле үзгүлтүккө учурап, клеткалык билдирүүлөрдүн дарегине жетпей калышы өлүмгө алып келет. Учурдагы байланыш системалары эң алдыңкы технологиялуу электрондук жана механикалык каражаттарды колдонуп курулган. Ал эми клетканын ичиндеги адам баласы сырларын түшүнө албай турганчалык жогорку технологиялуу байланыш системалары болсо белоктон жасалган каражаттарды колдонуп курулган. Белоктордун ичинде болсо заманбап каражаттардагы сыяктуу электрондук схемалар, жарым өткөргүч приборлор эмес, алардын ордуна көмүртек, суутек, кычкылтек жана азот атомдору жайгашкан. Бул жерде бир нерсени айта кетели; денебизде белоктордун 30 миңдей түрү бар деп болжолдонот жана учурда алардын 2%ынын гана денедеги аткарган кызматтары толук чечмелене алды.44 Көптөгөн белоктордун аткарган кызматтары адамзат үчүн дагы эле белгисиз бойдон калууда.

Today, communication devices are of great importance to humanity. There is a flawless communication network in our bodies that has been in place and working since the first person was created.

Клеткалардын арасындагы байланыш системасы көп тарабынан адамдар колдонгон байланыш системасына окшошот. Мисалы, клеткалардын мембраналарынын бетинде келген билдирүүлөрдү кабылдай турган «антенналары» бар. Ал антенналардын түбүндө клеткага келген билдирүүнүн кодун чечмелөөчү «станциялар» жайгашкан.

Бул антенналар калыңдыгы миллиметрдин жүз миңден бириндей болгон жана клетканы бекем орогон клетка мембранасында жайгашат. «Тирозинкиназа» рецептору деп аталган бул кабылдагыч антенна, тулку бой жана куйрук болуп үч негизги бөлүктөн турат. Антеннанын клетка мембранасынын сыртында калган бөлүгүнүн формасы спутниктик берүүлөрдү топтоодо колдонулган тарелка антеннага (спутниктик антеннага) окшошот. Ар бир спутниктик антеннанын белгилүү бир спутниктин берүүсүн топтошу сыяктуу, билдирүүнү кайсы гормон молекуласы алып келгенине жараша аны түшүнө турган өз-өзүнчө антенналар болот.

Башка клеткалардан келген билдирүүлөр, б.а. гормондор клетка мембранасындагы антенналарга тийет. Бирок ар бир антенна бир гана билдирүүнү кабылдай турган кылып долбоорлонгон. Бул абдан пландуу бир долбоор. Мындан улам жиберилген билдирүү жаңылыштык менен башка бир клетканы кыймылга келтирбейт.

Mechanism of Tyrosine Kinase Receptors

a. Antenna (tyrosine kinase) b. Plasma membrane c. Tyrosine kinase domain d. Terminal segment (tail)

On the membraane of each cell are antennae that ensure that messages are received. These antennae are "tyrosine kinase." Tyrosine kinase is composed of an antenna, a body and a tail. The exposed part of the antenna looks like a dish used to receive satellite broadcasts.

Гормон менен антенна бири-бирине ушунчалык шайкеш кылып жаратылгандыктан, бул шайкештик дээрлик бүт биология китептеринде ачкыч менен кулпуга салыштырылат. Туура ачкыч гана кулпуну ача алат, башкача айтканда, тиешелүү клетка гана жиберилген билдирүүгө жооп берет, башка клеткалар үчүн ал билдирүүлөрдүн эч кандай мааниси жок.

Гормон клеткага жетээр замат клетканын ичинде укмуштуу бир система иштеп баштайт. Клеткага келген билдирүү белгилүү байланыш системалары тарабынан клетканын ДНКсына жеткирилет жана клетка ал билдирүүнүн негизинде иш-аракет жүргүзөт.

Эми үстүртөн сүрөттөлгөн бул окуянын чындыгында канчалык улуу бир керемет экенин түшүнүү үчүн алгач күнүмдүк жашоодо баарыбыз кездешишибиз мүмкүн болгон бир мисал жөнүндө ойлонолу.

Бир компьютер тармагына туташкан бир компьютерге интернет аркылуу бир катар маалыматтар жиберилет. Компьютер ага жиберилген маалыматтарды башка бир бөлүккө, мисалы принтерге жиберет жана принтер маалыматты кагазга басып чыгарат. Бул дээрлик бүт офистерде кездешүүчү жана адамдар үчүн көнүмүш сезилген бир нерсе. Себеби адамдар 1980-жылдардан баштап компьютер колдонуп баштады жана компьютер үйлөргө, офистерге кирип, 90-жылдардын экинчи бөлүгүнөн баштап интернет адамзат жашоосунун бир бөлүгүнө айланды. Ошондуктан жогорудагы мисал адамды таң калтырбайт.

1. internet

Information is transmitted via the Internet to a personal computer connected to a computer network. This computer sends the information it receives to a printer that puts it on paper. For millions of years there has been a perfect communication system in cells that functions in a way similar to the high technology used by human beings today.

Эгер бир күнү бир гезиттен «көзгө көрүнбөй турганчалык кичинекей бир компьютер жасалды, ал компьютер башка компьютерлер менен байланыш кура алат» деген бир жаңылык окусаңыз, албетте, таң калбай койбойсуз. Балким мындай технологиянын ошончолук кичинекей жерге батырылганына ишене албайт болушуңуз керек.

Негизи, чыныгы жашоодо мындан алда канча жогорку технологиялуу бир байланыш системасы көзгө көрүнбөй турган кичинекей бир жердин ичинде тынымсыз иштеп келе жатат.

Клетканын антенналарына келген бир билдирүүнүн тездик менен клетканын ядросуна жеткирилиши, болгондо да бул байланыш учурунда абдан жогорку технологиянын колдонулушу көзгө көрүнбөй турган бир компьютердин жасалышынан алда канча улуу бир керемет. Себеби клетка кичинекей бир эт бөлүгү, жана сиздин бул китепти окуган көздөрүңүз, аны кармаган колуңуз, кыскасы бүт денеңиз клеткалардын жыйындысынан турат. Денебизде ар биринин ичинде абдан өнүккөн бир байланыш системасы жайгашкан 100 триллион кичинекей жандык бар. Албетте, бул абдан улуу бир керемет.

Эми клеткага келген билдирүүнүн кандай система менен клетканын ичинде тиешелүү жерге жеткирилээрин жана миллиметрдин жүздөн бириндей көлөмдөгү кичинекей бир эттин ичиндеги жаратылган кереметтерди карап чыгалы.

Кабар ташуучу гормондун клетканын ичиндеги сапары

Кабарчы бир молекула клеткага жеткенде клетканын мембранасындагы антеннага туташат. Туташуу учурунда алып келген билдирүүсүн антеннага өткөрөт. Антенна болсо билдирүүнү алып клетканын ич тарабындагы куйругуна өткөрөт. Микроскопиялык байланыш антеннасынын тулку бою клетканын ядросу менен клетка мембранасынын арасындагы цитоплазма деп аталган бөлүктүн ичине кирет. Гормон менен антеннанын арасындагы байланыш химиялык бир реакцияны баштайт. Ал реакция башында жалгыздан турган антенналардын эки-экиден болгон топторду түзүшүнө жана куйрук бөлүктөрүнүн формасынын өзгөрүшүнө себеп болот. Бул процесс «фосфорилдешүү» (фосфорилирование) деп аталат; тулку бой тараптагы ферменттердин куйрук бөлүгүнө фосфат кошуусунун натыйжасында өзгөрүү келип чыгат.

a. Before Signaling Begins b. Hormone Activates Receptors c. Signaling Pathways Switch On	1. Hormone 2. Receptor tyrosine kinase 3. Cell 4. Cytoplasm 5. Enzymatic Module 6. Tyrosine 7. Internal signaling molecule	8. Inactive Enzymatic Module 9. SH2 Module 10. Signal from Hormone 11. Enzyme adds phosphate to tyrosine 12. Phosphate 13. Active Enzymatic Module 14. Signal being relayed to other signaling molecules.
When a messenger molecule reaches a cell, it attaches to an antenna on the cell's membrane. While it is attached, it relays its message to the antenna. The message passes to the tail of the antenna that is inside the cell. After this, the antennae parts that were previously single come together in groups of two. The enzymes in the body section pair up and add phosphates on each other's tails, thereby changing the shape of the tail section. These operations are like a call to the messenger modules inside the cell.

Бул системага көптөгөн молекула жана белоктор техникалык колдоо көрсөтөт. Мисалы, GTP аттуу молекулалардын жана кыскача «G» деп аталган белоктордун да бул этапта маанилүү салымы бар. Система иштеши үчүн көптөгөн факторлор эң керектүү учурда ишке кириши зарыл.

A computer simulation showing the union between a growth hormone and a receptor

Ферменттер тарабынан ишке ашырылган бул процесстин маалымат агымында маанилүү бир орду бар. Бул процесс клетканын ичинде цитоплазмада жайгашкан «байланыш модулу» деп аталган белокторго жасалган бир чакырык болуп саналат. Бир катар татаал процесстердин натыйжасында SH2 байланыш модулу ишке кирип, тирозинкиназа антеннасы менен байланыш түзөт, жана ошентип билдирүүнүн клетканын ичиндеги сапары башталат.

Жакынкы жылдарга чейин гормондор алып келген билдирүүлөрдүн кантип мынчалык ыкчам жана эч кемчиликсиз клетка ядросуна жеткирилээри жөнүндө эч кимдин маалыматы жок болчу. Кабарларды өткөрүп берүүдө кантип эч ката кетирилбейт деген суроо турчу. Кабарларды өткөрүп берүүдө кетирилген кичинекей бир катачылык, мисалы, клетканын туура эмес бир белокту өндүрүшүнө жана денедеги кереметтүү системанын бузулушуна алып келиши мүмкүн. Акыркы изилдөөлөр клеткалардын ичинде байланыш модульдары бар экенин аныктады. Жогоруда айтылган SH2 модулу жүздөгөн түрү бар деп болжолдонгон байланыш модульдарынын бирөөсү гана.

Бул модульдар клетканын ичинде байланыш станциялары сыяктуу кызмат кылышат. Кабарлар клетка мембранасынан клетканын ядросуна ушул модульдар түзгөн укмуштуу системанын урматында жеткирилет. Бир жагынан караганда, бул кереметтүү модульдар уюлдук телефондор аркылуу байланыш куруубузга шарт түзүүчү базалык станцияларды эске салат. Ошентип клетканын ичиндеги ядродо үзгүлтүксүз иштеген жумушчу ферменттер «идеалдуу стандарттарга» ылайык өндүрүш жасаш үчүн тиешелүү буйруктарды алышат.

Модульдук байланыш станциялары

In this picture you can see the passage channels on the membrane of a cell. These channels are made of protein and carefully supervise entrance and exit in and out of the cell.

Бул байланыш станцияларынын түзүлүшү жөнүндөгү изилдөөлөр илимпоздорду таң калтырды. Модульдардын ар биринин 100 аминокислотадан турган белок түзүлүштөр экени аныкталды. Ар биринин өзгөчө үч өлчөмдүү бир формасы бар. Мындай кереметтүү долбоорунан улам ар бир белок белгилүү бир модуль менен гана байланыш кура алат. Башкача айтканда, ар бир радио каналдын берүүлөрүнүн ар кайсы жыштыктан жасалышы сыяктуу, кабарлар түрүнө жараша ар кайсы байланыш модульдары тарабынан жеткирилет.

Дагы бир жагдайды белгилей кетүү керек; клеткадагы байланыш каналдарын түзгөн белок бөлүкчөлөрүн «модульга» салыштыруу абдан үстүртөн болуп саналат. Үч өлчөмдүү бул молекулалардын куралма үйдүн бөлүктөрүндөй бири-бирине шайкеш келээрин түшүндүрүү үчүн ушундай салыштыруу жасалууда. Илимпоздорду таң калтырган нерсе мына ушунда: кабылдагычтарга фосфат кошуудан келип чыккан түзүлүш SH2 модулу толук бириге ала турган бир форманы пайда кылат. Натыйжада SH2 модулу менен кабылдагыч, бири-бирине шайкеш кылып өндүрүлгөн бөлүктөр сыяктуу, бири-бирине эч кынтыксыз туура келет.

The reason why we use the term "module" to describe the protein particles that make up the communication pathways in cells is to explain that these three-dimensional molecules fit into one another like the separately manufactured pieces of a pre-fabricated house.

Бир миллион эсе чоңойтулган электрондук микроскоптордун жардамы менен микроскопиялык байланыш станцияларын түшүнүү багытында кээ бир жылыштар болду. Бирок илимпоздор түзүлүшү белгисиз бойдон калган дагы жүздөгөн байланыш модулу бар экенин айтышууда.45 Алар бири-бирине бекем туташып, клетканын ичинде эч катасыз бир сигналдык байланыш системасын түзүшүүдө. Модульдардын бирөөсүнүн эле кем болушу же туура эмес иштеши клетканын ичиндеги байланыштын толугу менен үзгүлтүккө учурашы деген мааниге келет. Бул дагы сөз болуп жаткан системанын канчалык кереметтүү экендигинин бир далили.

Клеткадагы кереметтүү байланыш системасынын кээ бир адис модульдары да бар. Ал модульдар клетка мембранасындагы кабылдагыч станциядан билдирүүнү алып, түздөн-түз ядродогу тиешелүү генге жеткиришет. Башкача айтканда, ал модульдар ушунчалык кемчиликсиз пландалгандыктан, ДНК молекуласындагы бир миллион беттик маалыматтын арасынан алып келген кабарына тиешелүү бөлүктү табышат жана натыйжада клетканын андан талап кылынган белокту эч катасыз өндүрүшүнө шарт түзүшөт. Албетте, миллиметрден 1 миллион эсе кичинекей болгон бир белок бөлүкчөсүнүн мынчалык илимдүү жана жөндөмдүү болушу өзүнчө бир керемет.

Илимий изилдөөлөр клетканын ичиндеги суюктуктун ар кандай органеллдерге жана белокторго толо экенин, клетканын ааламдагы эң комплекстүү түзүлүш экенин дагы бир жолу көрсөттү. Бүгүнкү күндө жалпы иштөө механизми чечмеленген клетканын ичиндеги байланыш системасы да мунун бир мисалы. Албетте, клеткалар ааламындагы көз жоосун алган тартипти Ааламдардын Рабби Аллах жараткан.

Клеткадагы байланышты контрольдоо механизми

The insulin hormone

Гормондор көздөлгөн клеткаларга өзүнүн өзгөчөлүгүнө жараша белгилүү таасирлерди тийгизишет; бул адам денесинин тартиптүү иштеши үчүн шарт. Мисалы, кандагы канттын көлөмүн жөнгө салуучу инсулин менен глюкагон гормондору бири-бирине толугу менен карама-каршы таасирге ээ; ошондуктан бул эки гормон клетканын ичинде эки башка байланыш каналын кыймылга келтирет. Байланыш станциясы сыяктуу иштеген кабылдагычтар кабарды өткөрүп бере турган байланыш модульдарын эч катасыз табышат.

Эгер туура эмес тандоо жасалса, байланыш тармагы бузулуп, адамдын өлүмүнө себеп болот. Бирок клетканын мембранасындагы кабылдагычтардын мыкты бир адис сыяктуу иш алып барышы байланыштын кемчиликсиз уланышын камсыз кылат.

Бул бизди жооп берүү керек болгон маанилүү суроолорго алып барат: ар түрдүү гормондор тарабынан стимулданган кабылдагычтар биригүү керек болгон кабарчы белокторду кантип эч катасыз тандашат? Кабылдагычтар кантип өз милдетин эч бир катага жол бербестен орундатышат? Акыркы илимий изилдөөлөр бул суроолордун жообун табууга жардам берди. Изилдөөлөрдүн жыйынтыгы көрсөткөндөй, клеткадагы кемчиликсиз байланыштын себеби клетканын кемчиликсиз долбоорунда катылган.

Модульдардын арасынан эң көп маалыматыбыз болгон SH2 модулун карайлы. Бул белок бөлүкчөсү эки негизги бөлүктөн турат. SH2 модулунун бир бөлүгү кабылдагычтын куйругуна бекем жабышып турат. SH2 бөлүкчөлөрүнө негизги касиетин экинчи бөлүгү берет; ал бөлүк код окугуч бир аппарат сыяктуу иштейт.

Рецептордун (кабылдагычтын) куйругундагы аминокислоталардын саны менен тизилиши клеткага алып келинген билдирүүнүн кодун түзөт; ал кодду SH2 модулу гана чечмелеп биригүүнү ишке ашырат. Ал модульдун экинчи бөлүгү болсо башка бир модуль менен биригет. Ошентип клетка мембранасы менен ядронун ортосунда белгилүү бир байланыш линиясы курулган. Кыскасы, бүт бул татаал процесстер туш келди эмес, белгилүү бир код системасы аркылуу жөнгө салынат. Бул кереметтүү система бүт нерсенин эсептелип, бири-бирине шайкеш кылып жаратылгандыгынын дагы бир көрсөткүчү.

The communication system in cells is much more highly advanced than the communication network between the branches of an international company with production and marketing centers throughout the world.

Эми бул шайкештиктин бир мисалын көрүү үчүн адамдын колу кесилгенде, кесилген жерди оңдоо үчүн ишке кирген байланыш механизмин карап көрөлү. Бул учурда PDGF аттуу кабарчы молекула жабыркаган тамырдагы жылма булчуң клеткасынын рецептору менен биригет. Биригүүнүн натыйжасында рецептордун клетканын ичиндеги буту Grb2 аттуу белокту өзүнө тартат. Grb2 белогу SH2 жана SH3 бөлүкчөлөрүнүн биригишинен келип чыккан бир кабарчы; белоктордун арасында байланыш куруу үчүн адаптер кызматын аткарат. Андан соң Grb2 цитоплазмада (клетканын ичиндеги суюктукта) жүргөн, курамында ферменти бар «sos» аттуу бир кабарчы белокту өзүнө тартат. Sos болсо «ras» аттуу башка бир белокту кыймылга келтирет. Ошентип бир катар процесстердин натыйжасында ядродогу тиешелүү гендерге буйрук жеткирилет; клеткалар жараатты айыктыруу үчүн бөлүнүп башташат.

Илимпоздор изилдөөлөрдүн жыйынтыгына таянып мындай жыйынтык чыгарышууда: клеткадагы байланыш системасында ыктымалдуу каталарды автоматтык түрдө оңдоочу механизмдер бар.46 Улуу бир долбоор менен жаратылган бул механизмдер учурдагы өнүккөн технологияда колдонулган көзөмөлдөө системаларынан алда канча жогору турат. Ошентип гормондор, рецепторлор, адаптерлер, белоктор жана микроскопиялык бөлүкчөлөр адам жаратылгандан бери кемчиликсиз бир шайкештикте жана кызматташтыкта иштеп келе жатышат.

Мынчалык комплекстүү бир системаны кокустан пайда болгон деп айтуу эч мүмкүн эмес. Бул системанын комплекстүүлүгү эл аралык бир компания менен анын дүйнөнүн төрт тарабындагы филиалдары, өндүрүш жана сатуу борборлорунун арасындагы байланыш тармагынан алда канча өнүккөн жана кереметтүү. Эң биринчиден, бул татаал бөлүктөрдөн турган укмуштуу тармактын кызматкерлери аң-сезимдүү, илим-билимдүү, мээлүү адамдар эмес, көзгө көрүнбөй турган кичинекей молекулалар. Молекулалар мындай системаны өз алдынча, албетте, кура алышпайт. Бул системаны курган жана башкарган – Ааламдардын Рабби Аллах.

Клеткалардагы атайын кабарчылар

Internet technology is one of the most important developments in human history. But, the speed and capacity of the information transfer provided by the Internet is quite simple compared to the transfer of information in cells.

Айланаңыздагы адамдардан азыркы доордогу байланыш тармагындагы эң негизги ачылыш кайсы деп сурасаңыз, берилген жооптордун арасында биринчи орунду «интернет» ээлейт болушу керек. Бул жоопту бергендерден «эмне үчүн мындай деп ойлойсуз» деп сурап көрүңүз: сизге «интернет технологиясы кыска убакыт ичинде чоң көлөмдөгү маалыматты дүйнөнүн бир учунан экинчи учуна которуу мүмкүнчүлүгүн берет» дешет. Кээ бирлери аны «байланыш тармагындагы төңкөрүш» десе, кээ бирлери таң калыштуу бир жаңылык дешет. Албетте, интернет технологиясы адамзат тарыхынын эң негизги ачылыштарынын бири. Бирок интернет аркылуу маалымат которуунун ылдамдыгы менен кубаттуулугу, клеткалардын арасындагы маалымат которууга салыштырганда, абдан төмөн болуп калат.

Өзгөчө мээдеги нейрондор, б.а. нерв клеткалары же көз клеткалары ылдамдыгы жана кубаттуулугу жагынан адамзат билген эң ылдам маалымат которуу кубаттуулугуна ээ.

Бул клеткалардагы ылдам жана кемчиликсиз маалымат которууга шарт түзүүчү системалар ар дайым кызматта. Нерв клеткаларынын байланыш тармагы жөнүндө жүргүзүлгөн акыркы илимий изилдөөлөр кээ бир белоктордо «таң калаарлык көп санда байланыш модулу» бар экенин көрсөттү.47 Натыйжада ал белоктор кабарчы белок топторун дайыма чогуу кармап тура алышат. Нерв клеткаларындагы укмуш ылдам байланыштын себеби мына ушул өзгөчө долбоордо камтылган.

Клеткалар дүйнөсүнүн байланыш механизминде кызмат кылган атайын белокторго мисал катары PSD-95ти көрсөтүүгө болот. Бул кабарчы белок өзгөчө үйрөнүү процесси менен байланыштуу нейрондордо кызмат кылат деп болжолдонууда.

PSD-95 белогунун байланыш модульдарынын үчөөсү PDZ модулу. Алардын биринчиси рецептордун цитоплазманын ичиндеги куйругуна туташат, экинчиси клетка мембранасынын ион каналын контрольдойт, үчүнчүсү болсо цитоплазмадагы кабарчы белокторду кармайт. Башкача айтканда, PSD-95 белогунун түзүлүшүндөгү байланыш модульдары ага бир канча байланыш элементин бир учурда координациялоо мүмкүнчүлүгүн берет.

Мындай кереметтүү байланыш системалары нерв клеткалары менен эле чектелбейт. Көздөрүбүздө да ушул сыяктуу системалар бар. Колуңуздагы бул китепти окушуңузга көзүңүздүн клеталарындагы ылдам байланыш системасынын салымы чоң. Мынчалык ылдам болбогондо, балким бул саптарды караганыңызда бир канча бет мурда окугандарыңызды эми көрүп жаткан болмоксуз.

The nearest thing to the modular system in the world of the cells is the International Space Station that is still being constructed according to a modular system.

Мындай укмуштуу механизмдер жаныбарлардын көздөрүндө да бар. Мөмө чымыны жөнүндө жүргүзүлгөн изилдөөлөр анын көп сандагы кичинекей көздөрдөн турган көз моделинде да өзгөчө байланыш модульдарынын бар экенин көрсөткөн. Мөмө чымынында көздөн мээге маалыматтын которулушун камсыз кылуучу «INAD» аттуу байланыш белогунун иштөө модели төмөндө жөнөкөйлөштүрүлүп көрсөтүлгөн.

Бул жерге чейин айтылган чындыктардын негизинде өзүбүзгө өзүбүз төмөнкү суроолорду узаталы: белоктор кантип мынчалык акылдуу жана өзгөчө байланыш системаларын курушкан? Кантип белоктор 100 триллион клетканын ар кандай муктаждыктарына эч кечиктирбей жооп бере турган байланыш тармактарын курушкан? Жана кереметтүү долбоорлонгон модульдук системалардын дизайнын кантип өз ара бир келишимге келип жасашкан?...

Клеткалар дүйнөсүндөгү модульдук системаларга эң жакын мисал катары курулушу дагы эле улантылып жаткан Эл аралык космос станциясын берүүгө болот. Бул станция адамзат тарыхынын эң чоң инженерия ийгиликтеринин бири катары бааланууда жана модульдук системанын негизинде жасалууда. Эч ким бул космос станциясын атомдордун, молекулалардын, шамалдардын, чагылгандардын жана күндүн энергиясынын бир жерге чогулушунун натыйжасында, кокустан пайда болуп калды дей албайт. Бул космостук станция дүйнөнүн ар кайсы өлкөлөрүндөгү көптөгөн илимпоздун көп жылдык тажрыйбасынын жана ар тараптуу инженериялык эсептөөлөрдүн негизинде курулууда.

Анда, клетканын ичинде кызмат кылган жана илимпоздор сырларын толук чече албаган, укмуш алдыңкы технологиялуу байланыш модульдары кимдин чыгармасы?

Кабарчы белоктор жана алардан түзүлгөн кереметтүү байланыш системалары «бүт нерсени жараткан» (Энъам Сүрөсү, 101) жана «ар бир ишти ороп, тартипке салган» (Сажда Сүрөсү, 5) Аллах тарабынан жаратылып, жөнгө салынган.

1. Calcium channel 2. Calcium 3. Activated G-protein 4. Light 5. Enzyme that opens channel	6. PDZ domain 7. Enzyme that closes channel 8. INAD 9. Other proteins involved in signaling
The eye of a fruit fly contains many smaller eyes and research has shown that there are special communication modules within this mass of eyes. Above you can see a simplified diagram of the operation of the special communication protein called InaD, which affects the transfer of visual messages from the eye of a fruit fly to its brain

Илим дүйнөсү жана уюлдук байланыш

Alfred Gilman

Уюлдук байланыш тармагында 20-кылымдын аягы чоң илимий жетишкендиктерге күбө болду. Денебиздин ичиндеги байланыш тармактарын түшүнүү багытында чоң кадамдар жасалды. Мисалы, Нобель сыйлыктарын бир критерий катары алсак, медицина тармагында акыркы 10 жыл ичинде берилген сыйлыктардын алтоосу уюлдук (клеткалык) байланыш тармагындагы изилдөөлөргө берилди. Бул жерге чейин айтылган системалар дагы ушул изилдөөлөрдүн натыйжасында ачылган кереметтердин бир бөлүгү. Азыркы 2001-жылы бул багытта кайсы жерге келдик? Илим дүйнөсүнүн алдында дагы канчалык жол турат?

Бул суроолордун жооптору абдан маанилүү. Себеби жооптор клеткадагы байланыш системасынын канчалык кереметтүү жаратылгандыгын түшүнүүгө жардам берет.

Дагы эле дүйнөнүн ар кайсы өлкөлөрүндө жалпы бюджети миллиарддаган долларга жеткен көптөгөн уюмдар бул теманы изилдешүүдө. Алардын акыркысы 2000-жылдын аягында түзүлгөн AFCS (Alliance for Cellular Signaling- Клеткалык (уюлдук) байланыш биримдиги). Клеткалык (уюлдук) байланыш тармагындагы изилдөөлөрү үчүн 1994-жылы Нобель медицина сыйлыгын алган Альфред Гилман башчылык кылган бул уюмга 20 университет жана жүздөгөн илимпоз катышууда. Профессор Гилман бул жөнүндө мындай дейт:

Эгер мээге кант керек болсо, боор аны билдириши зарыл. Эгер булчуңдарга көбүрөөк кан керек болсо, жүрөк ылдамыраак согушу керек. Бир клеткадан бөлүп чыгарылып, башка клеткалардын иш-аракеттерин жөнгө салган жүздөгөн химиялык кабарчы денебизде айланууда. Клеткалар көп сандагы химиялык кабарчы тарабынан тынымсыз бомбаланып, эмне кылуу керек экени жана кантип кылаары аларга билдирилип турат... Бардык бул модульдардын кантип бири-бири менен байланыш кураары чоң, өтө татаал маселе бойдон калууда.48

Мына ушул максатты көздөп иштеп баштаган AFCS уюму келечектеги жумуштарын төмөнкүдөй бир салыштыруу менен түшүндүрүүдө: (кашаанын ичиндеги сүйлөмдөр биз тараптан кошулду.)

Уюм максатталган эки материкте экспедицияларын баштайт. (Бул жерде изилдөөнүн эки түрдүү клетка, т.а. кардиомиоцит жана В-лимфоцит клеткалары багытында жүргүзүлөөрү айтылууда.) Бул материктердин жээги жөнүндө маалыматыбыз аз; бир канча булуң жана жээктин жакын жерлериндеги тоо кыркаларын гана билебиз. (Бул жерде илим дүйнөсүнүн аз сандагы рецептор, кабарчы молекула жана үстүртөн сызылган байланыш жолдорун гана билээри айтылууда.) Ошондуктан алгач жээкти жакшылап изилдөөгө дит койобуз; башында эң мыкты билген булуңдарга басым жасайбыз. (мисалы, G белоктору.) Бирок азыраак билгендерибизди да карабай койбойбуз. (тирозинкиназа рецепторлору, цитокин рецепторлору ж.б.) Материктин ичинин картасы жээкке эң жакын аймактарга жасалчу экспедициялар (цитозоль) аркылуу жана дарыялардан, соода жолдорунан жүрүү (учурда белгилүү болгон байланыш каналдарынын критикалык чекиттери) аркылуу чыгарылат. Андан кийинки ачылыштар ушуларга таянып жасалат жана кийинки экспедициялар мындан да ары көздөй (цитоплазмадан клетканын ядросун көздөй) улантылат...49

Бул жерде «колубуздагы клеткалык (уюлдук) байланышка тиешелүү маалыматтар өтө аз жана келечекте микроорганизмдер дүйнөсүндөгү системалар жөнүндө көбүрөөк маалыматка жетебиз» деп айтылууда.

Бул багытта жаап-жашырганга аракет кылбастан, чындыкты ачык моюнга алган илимпоздор да бар. Алардын бири «клеткадагы почта коду» жөнүндө жасаган изилдөөлөрү менен таанымал болгон жана 1999-жылы Нобель медицина сыйлыгын алган Гюнтер Блобель. Дүйнөгө таанылган бул профессор бир интервью учурунда бул темадагы ойлорун мындайча билдирген:

Клетка ядросунун ичинде астрономиялык санда, триллиондогон операциялар жасалат жана эч ким алардын эмне экенин билбейт... Баса турган жолубуз узун, өтө узун.50

Байкашыбызча, 21-кылымда илимдин өнүгүшү менен бирге клеткаларыбыздагы теңдешсиз байланыш кереметтерине да күбө болобуз сыягы. Илим тарабынан ачылган ар бир система ой жүгүрткөн адамдар үчүн Аллахтын чексиз илимин жана кудуретин көрсөткөн, бир гана Аллахтын мактоого татыктуу экенин эске салган белгилер болуп саналат.