กระบวนการสื่อสารระหว่างเซลล์ ของ Dictyostelium discoideum

การเคลื่อนที่ตามสารเคมีของ D. discoideum

กระบวนการสื่อสารระหว่างเซลล์ของ Dicty เป็นที่สนใจของนักวิทยาศาสตร์อย่างยิ่ง เพราะมันมีช่วงชีวิตทั้งที่เป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวและหลายเซลล์ การศึกษาเรื่องนี้จะเป็นตัวไขความลับการพัฒนาจากสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวไปสู่สิ่งมีชีวิตชั้นสูงที่ประกอบด้วยหลายเซลล์ทำหน้าที่แตกต่างกันได้ สารเคมีที่ทำหน้าที่สำคัญในกระบวนการสื่อสารนี้คือ ไซคลิก อะดีโนซีน โมโนฟอสเฟต (cyclic adenosine monophosphate) หรือ cAMP โดยเริ่มต้นจากเซลล์แรก (founder cell) ที่ได้รับความเครียด (stress) จากการอดอาหารจะปลดปล่อย cAMP ออกมาทำให้เซลล์ที่อยู่โดยรอบตอบสนองโดยการเดินทางเข้ามาสู่เซลล์ดังกล่าว และยังถ่ายทอดและขยายสัญญาณ cAMP ออกไปสู่เซลล์โดยรอบอีก ทำให้เกิดลวดลายและมีการรวมตัวกันแน่นหนายิ่งขึ้น จนมีลักษณะคล้ายหนอน (slug) ที่สามารถคืบคลานไปได้พร้อมกันๆ ราวกับว่าเป็นสิ่งมีชีวิตเพียงตัวเดียว

กลไกระดับโมเลกุลที่เกิดขึ้นในแต่ละเซลล์เพื่อการสื่อสารและการเคลื่อนที่อาจพอสรุปได้ดังนี้

  1. ตัวรับ cAMP (cAMP receptor) รับสัญญาณและสั่งงาน จี โปรตีน (G protein)
  2. จี โปรตีน กระตุ้นอะดีนิเลต ไซเคลส (Adenylate cyclase) เพื่อสร้าง cAMP จากนั้น cAMP ที่ถูกสร้างขึ้นภายในถูกปลดปล่อยออกไป
  3. cAMP ที่อยู่ภายใน ยับยั้งตัวรับ cAMP
  4. จี โปรตีน อีกตัวหนึ่งกระตุ้น ฟอสโฟไลเปส ซี (Phospholipase C)
  5. อิโนซิทอล ไตรฟอสเฟต (Inositol triphosphate; IP3) ที่เกิดขึ้นไปทำให้เกิดการปลอดปล่อยแคลเซียมไอออน
  6. แคลเซียมไอออน บังคับไซโตสเกเลตอน (cytoskeleton) ให้มีการยืดออกของเท้าเทียม (pseudopodia)