Efector (biología)

En biología molecular y bioquímica , el término efector o molécula efectora se suele entender como una pequeña molécula no proteica que se une selectivamente a ciertas proteínas y regula su actividad biológica. En este sentido, las moléculas efectoras actúan como ligandos específicos que pueden aumentar o disminuir la actividad enzimática , la transcripción y expresión génica , o la señalización intracelular o intercelular . Las moléculas efectoras también pueden regular directamente la actividad de algunas moléculas.ARNm (denominados "riboconmutadores").

En algunos casos, moléculas de proteínas bastante grandes (las llamadas proteínas efectoras , que también pueden llamarse simplemente efectoras) también pueden actuar como moléculas efectoras , especialmente en cascadas de señalización intracelular.

El término efector también se usa en otras áreas de la biología y la fisiología . Entonces, en fisiología, un órgano efector a menudo se denomina órgano ejecutivo u órgano objetivo que realiza ciertas "órdenes" del sistema nervioso central o las glándulas endocrinas . Por ejemplo, en el caso de una retirada refleja de la mano de una estufa caliente, el órgano efector es la mano . Cuando la ACTH se libera en la sangre, la corteza suprarrenal es el órgano efector . Y en el caso de un aumento inducido por el estrés en la concentración de adrenalina en el plasma sanguíneo y un aumento en el flujo de impulsos de estimulación simpática del sistema nervioso central, los órganos efectores son todos los órganos que tienen inervación simpática o tienen receptores adrenérgicos ( corazón , bronquios , músculos , etc.). El extremo efector (o terminal efector, sinapsis efectora) es el extremo distal del axón , a través del cual la neurona contacta directamente con el órgano o tejido que estimula o inhibe.

En inmunología , las células efectoras, a diferencia de las células reguladoras, se denominan células que realizan directamente las tareas de la inmunidad , como detectar, reconocer y destruir células malignas , bacterias , hongos y otros patógenos.

Ejemplos de moléculas efectoras

  1. Los efectores primarios  son proteínas efectoras que inician las cascadas de señalización correspondientes. Por ejemplo, en la vía de señalización de la adenilato ciclasa , el efector principal es la adenilato ciclasa, en la vía de señalización de la fosfolipasa , la  fosfolipasa C. Los efectores primarios provocan la formación de segundos mensajeros y, a su vez, activan las proteínas efectoras secundarias.
  2. Los efectores secundarios  son proteínas efectoras que son dianas para la acción de segundos mensajeros. Por ejemplo, en la vía de la adenilato ciclasa, la proteína quinasa A es el principal efector secundario , y en la vía de la fosfolipasa, la proteína quinasa C lo es .
  3. Los efectores terciarios  son proteínas efectoras que son dianas para la acción de los efectores secundarios (a menudo más de una diana). Los efectores cuaternarios y los efectores de orden N se distinguen además de manera similar, donde N es el nivel en la cascada de transmisión de señales intracelulares.
  4. Los efectores alostéricos  son moléculas efectoras que pueden unirse a proteínas reguladoras involucradas en la transcripción de ARN para cambiar su actividad [1] . En particular, debido a la activación alostérica, las proteínas activadoras se vuelven activas y pueden unirse al ADN y facilitar el inicio de la ARN polimerasa , mientras que las proteínas represoras se vuelven inactivas y no pueden unirse al ADN e interferir con la ARN polimerasa. Como consecuencia, la ARN polimerasa puede unirse al ADN y comenzar el proceso de traducción. La inhibición alostérica es el proceso inverso.
  5. Los efectores bacterianos  son moléculas de proteínas efectoras que son liberadas por bacterias en el ambiente externo y afectan la actividad vital de las células del organismo huésped, o incluso inyectadas directamente (inyectadas) por bacterias (generalmente patógenas) en las células del organismo huésped . El proceso de inyección (inyección) está mediado por un sistema secretor especializado de bacterias, por ejemplo, en particular, el sistema secretor tipo III [2] .
  6. Los efectores fúngicos  son moléculas de proteínas efectoras secretadas por hongos patógenos en el entorno externo o directamente en las células del organismo huésped para debilitar la inmunidad del huésped, facilitar la invasión y la colonización [3] .

Los hongos patógenos para las plantas utilizan dos sistemas diferentes de secreción de moléculas de proteínas efectoras [4] y cada vía secretora es específica para una u otra familia de moléculas efectoras:

  1. efectores apoplásticos : proteínas que quedan dentro del apoplasto; se translocan y acumulan en un compartimento especial que cubre de forma segura las hifas en crecimiento del hongo del entorno externo y se denomina "membrana invasiva externa del hongo";
  2. efectores citoplasmáticos : proteínas que son capaces de entrar en el citoplasma de las células vegetales. Inicialmente, se acumulan en una estructura compleja que aparece como una interfaz en la unión de una planta y un hongo y se denomina "complejo de interfaz biotrófica". Luego se translocan desde la membrana invasiva externa del hongo hacia las células de la planta. Se ha demostrado que los efectores citoplasmáticos pueden superar la distancia de varias capas de células vegetales. Se supone que de esta manera preparan estas capas de células para una mayor invasión del hongo (expansión del espacio ocupado por el hongo).

Tipos de efectores

Notas

  1. ↑ Anthony JF Griffiths. Introducción al análisis genético  (indefinido) . - 10. ed.- Nueva York, NY: Freeman. - S. 410-411. — ISBN 1-4292-7634-7 .
  2. ↑ Cambronne ED , Roy CR Reconocimiento y entrega de proteínas efectoras en células eucariotas por sistemas de secreción bacteriana.  (Inglés)  // Traffic (Copenhague, Dinamarca). - 2006. - vol. 7, núm. 8 _ - Pág. 929-939. -doi : 10.1111 / j.1600-0854.2006.00446.x . —PMID 16734660 .
  3. ↑ Steinberg, G. Hyphal growth: a tale of motors, lipids, and the spitzenkörper  //  Célula eucariota: revista. - 2007. - vol. 6 , núm. 3 . - P. 351-360 . - doi : 10.1128/EC.00381-06 . — PMID 17259546 .
  4. ↑ Giraldo MC, Dagdas YF, Gupta YK, Mentlak TA, Yi M., Martinez-Rocha AL, Saitoh H., Terauchi R., Talbot NJ & Valent B. Dos sistemas de secreción distintos facilitan la invasión de tejidos por el hongo del tizón del arroz Magnaporthe oryzae  (inglés)  : diario. - Nat Commun, 2013. - Vol. 4 . -doi : 10.1038/ ncomms2996 .