توصيل الإشارة

تنبيغ الإشارة [1] أو تحويل الإشارة أو نقل الإشارة (بالإنجليزية: Signal transduction)‏ هي العملية التي يتم من خلالها نقل إشارة كيميائية أو فيزيائية عبر الخلية على شكل سلسلة من الأحداث الجزيئية، أشهرها فسفرة البروتين المحفَّزَة بواسطة كيناز البروتين، والتي تُحدِث في النهاية استجابةً خلويةً. تسمى البروتينات المسؤولة عن كشف المنبهات في العادة مستقبلات، لكن قد يستخدم مصطلح مستشعر في بعض الحالات.[2] تؤدي التغييرات التي يُحدثها ترابط الربيطة (أو استشعار الإشارة) بالمستقبل إلى تسلسل كيميائي حيوي، وهو سلسلة من الأحداث الكيميائية الحيوية التي تعرف بمسار التأشير.

تمثيل مبسط لمسارات تنبيغ الإشارة الكبرى لدى الثدييات.

تشكل مسارات التأشير حين تتآثر مع بعضها البعض شبكاتٍ تسمح بتنسيق الاستجابات الخلوية، في الغالب بواسطة أحداث تأشير مشتركة.[3] على المستوى الجزيئي، تُحدث هذه الاستجابات تغيرات في نسخ وترجمة الجينات، تغيرات في تعديل ما بعد الترجمة والبنى الخاصة بالبروتينات، وكذلك تغيرات في أماكن تواجدها. هذه الأحداث الجزيئية هي الآلية الأساسية التي تتحكم في نمو الخلية، التكاثر، الأيض والعديد من العمليات الأخرى.[4] لدى الكائنات متعددة الخلايا، تطورت مسارات تنبيغ الإشارة لتنظيم اتصالات الخلية بطرق متعددة ومتنوعة.

يُصنَّف كل مكون (أو عقدة) من مسار التأشير تبعا للدور الذي يلعبه بخصوص المحفز الأول. تسمى الربائط بالرسل الأولى في حين أن المستقبلات هي محولات الإشارات التي تُنشِّط المستجيبات بعد استقبال الإشارة. المستجيبات في العادة ذات صلة بالرسل الثانوية والتي يمكنها تنشيط مستجيبات ثانوية وهكذا. اعتمادا على كفاءة العُقَد، يمكن تضخيم الإشارة (مصطلح يعرف بكسب الإشارة) لكي يتمكن جزيء تأشير واحدٍ من توليد استجابة يساهم فيها من مئات إلى ملايين الجزيئات.[5] كما هو الحال بالنسبة لأنواع الإشارة الأخرى، يتميز تنبيغ الإشارات البيولوجية بالتأخير، التشويش، إشارة التغذية الراجعة والتغذية المتقدمة والتداخل ويمكن أن تتراوح هذه الميزات بين مستوى يمكن إهماله إلى مستوى الإصابة بالأمراض.[6] بتطور علم الأحياء الحاسوبي أصبحت دراسة وتحليل مسارات وشبكات التأشير أساسية لفهم الوظائف الخلوية والأمراض، بما في ذلك آليات تعديل أو تغيير مسارات التأشير الكامنة وراء الاستجابات المسببة لمقاومة الدواء.[7]