Soweit ich weiß, beziehen wir uns auf „Signalkonvergenz“ als wenn zwei verschiedene Liganden/Stimuli zu denselben (zumindest teilweisen) Reaktionen innerhalb einer einzelnen Zelle führen. Dies kann auf die Aktivierung desselben Weges zurückzuführen sein oder auch nicht, so dass wir beispielsweise die Reaktion einer Muskelzelle auf Adrenalin und die Stimulation durch das Nervensystem über Acetylcholin als konvergent bezeichnen können, da beide zur Freisetzung von Kalzium führen. Wir können die Aktivierung des Phosphoinositid-Wegs sowohl durch die Aktivierung von Beta-Phospholipase C über ein heterotrimeres Gq-Protein als auch die Aktivierung von Gamma-Phospholipase C über den Tyrosinkinase-Weg als Signalkonvergenz bezeichnen.
Es scheint mir also, dass "Konvergenz" auf der Ebene der Zelle definiert ist , wobei es sich kurz gesagt um unterschiedliche Reize handelt, die zu derselben Wirkung führen, unabhängig davon, an welcher Stelle in einem internen Signalweg die beiden Reaktionen "konvergieren" (an zumindest teilweise).
Jetzt mit der Divergenz stecke ich etwas fester, und ich habe keine einzige, klar formulierte Definition gesehen. Erstens: Bezieht sich die Divergenz nur auf die Ebene der Zelle oder auch auf den gesamten Organismus ? Insbesondere denke ich an Fälle, in denen ein einzelner Ligand unterschiedliche Reaktionen in verschiedenen Zellen hat, wie Adrenalin, was zu einer erhöhten Kontraktion in Muskelzellen und Glykogenabbau in der Leber führt (ich weiß, dass dies nicht das beste Beispiel ist, weil Adrenalin technisch gesehen dazu führt Glykogenabbau in beiden Zelltypen).
Vielleicht wird Divergenz stattdessen nur auf der Ebene der Zelle angesprochen, wie bei Konvergenz? So aktiviert beispielsweise die Tyrosinkinase-Stimulation im Allgemeinen mehrere verschiedene Proteine, die unterschiedliche Reaktionen auslösen: ras, Gamma-Phospholipase C usw. Sogar der Phospholipase-C-Weg produziert DAG und IP3, die unterschiedliche Reaktionen haben. Aber dann scheint es mir so, als ob praktisch alle Wege auseinandergehen, wenn dies der Fall ist, weil Wege im Allgemeinen zu mehreren Reaktionen innerhalb der Zelle führen. Im Fall der Phospholipase C, die PIP2 zu DAG und IP3 spaltet, kann die DAG den Metabolismus und die Transkription usw. über die Proteinkinase C regulieren, und die IP3 führt zur Freisetzung von Calciumionen, die eine Muskelkontraktion verursacht. Würde man das als Divergenz bezeichnen?
Ich würde mich sehr freuen, wenn jemand genau sagen könnte, worauf sich Konvergenz und (insbesondere) Divergenz beziehen. Ich bin relativ neu in der Zell- und Molekularbiologie.
Nach meiner Erfahrung werden diese Begriffe hauptsächlich intrazellulär verwendet, aber ich würde nicht behaupten, dass es falsch ist, sie breiter zu verwenden, es ist nur so, dass im Wesentlichen alles, was extrazellulär freigesetzt wird, ein gewisses Maß an Divergenz aufweisen wird, daher ist es sinnvoller, a zu verwenden separates Klassifizierungsschema (dh endokrin/parakrin). Zwischen Zellen werden die Begriffe auch in anderen Kontexten wie dem Nervensystem verwendet, um sich auf Eingaben von mehreren Neuronen zu beziehen, die auf einem Neuron synapsieren (Konvergenz), und auf Ausgaben von einem Neuron, das auf vielen Zielen synapsiert wird (Divergenz).
Konvergenz bedeutet einfach, dass mehrere Signalwege auf dasselbe Ziel zusammenlaufen: wie mehrere Wege, die Phospholipase C aktivieren können.
Divergenz bedeutet nur, dass ein Effektor, der ein Protein wie eine Kinase oder ein Second Messenger wie IP3 sein könnte, mehrere Ziele hat.
Es ist sehr wahrscheinlich, dass Sie sowohl Konvergenz als auch Divergenz innerhalb eines bestimmten Signalwegs erhalten. Das ist meiner Meinung nach einer der Gründe, warum Biologie in der Schule nicht gut unterrichtet wird: Lehrbücher mögen den Anschein erwecken, als seien Konvergenz und Divergenz diese konkreten, spezifischen Klassifikationen, aber sie sind wirklich nur beschreibende Begriffe. Phospholipase C-Wege sind ein großartiges Beispiel, das beides zeigt. Wenn Sie aus der Perspektive der Aktivierung von Phospholipase C sprechen, sprechen Sie wahrscheinlich von Konvergenz, weil es so viele Möglichkeiten gibt, Phospholipase C zu aktivieren, aber gleichzeitig sprechen Sie aus der Perspektive der G-Protein-Untereinheit, die aktiviert wird Phospholipase C, dieses G-Protein hat wahrscheinlich auch andere Ziele, das ist also eine Divergenz. Und stromabwärts von Phospholipse C haben Sie unterschiedliche Wirkungen von DAG und IP3.
Miep