6.3: Maya Sinyalizasyonu
Genel Bakış
Mayalar tek hücreli organizmalardır, ancak bakterilerin aksine, ökaryotlardır ve çekirdeği olan hücrelerdir. Mayadaki hücre sinyalizasyonu, diğer ökaryotik hücrelerdeki sinyale benzer. Maya hücresi dışındaki bir protein veya küçük bir molekül gibi bir ligand, hücre yüzeyindeki bir reseptöre bağlanır. Bağlanma, gen ekspresyonunu düzenleyen transkripsiyon faktörlerini aktive etmek veya inaktive etmek için ikinci haberci kinazları (spesifik substratları fosforile eden enzimler) uyarır. Maya hücre içi sinyal kaskadlarının birçoğunun Homo sapiens ’tekilere benzerdir ve bu da mayayı insanlarda hücre içi sinyallemeyi incelemek için uygun bir model haline getirir.
Sinyalizasyon kaskadları, Maya Üremesini Artırıyor
Mayalar, mantar aleminin üyeleridir. Özellikle üreme için olmak üzere çeşitli işlevler için sinyalleme kullanırlar. Mayalar, peptit —kısa amino asit zincirleri olan— olan çiftleşme feromonlarını kullanarak “eşeyli” üreyebilirler. Maya kolonileri hem diploid hem de haploid hücrelerden oluşur. Her iki hücre türü de mitoza uğrayabilir, ancak yalnızca diploid hücreler mayoz bölünebilir. Diploid hücreler mayoz bölündüğünde, bölünme sonucunda oluşan sporlar olarak adlandırılan dört haploid hücre özdeş değildir. Aslında, bir diploid hücrenin dört spora bölünmesi, maya hücrelerinin her biri MAT—a ve MAT—alfa türünden iki hücresini “cinsini” oluşturur.
MAT—a hücreleri, MAT—alfa hücrelerini çeken feromon adı verilen çiftleşme sinyalleri salgılar ve bunun tersi de geçerlidir. Çiftleşen feromonlar, hücre zarları üzerindeki G—proteinine bağlı reseptörlere bağlanır. Bağlandıktan sonra G—proteini, mitojenle aktive olan bir protein (MAP) kinaz kaskadı başlatır. Bu sinyalleme olay zincirinde, MAP kinaz protein ailesinin bir üyesi spesifik olarak başka bir MAP kinazı fosforile eder, bu başka bir MAP kinazını fosforile eder ve bu böyle devam eder. Kinazlar sonunda hücreyi çiftleşmeye açık hale getirmek için yaklaşık 200 genin ekspresyonunu değiştiren transkripsiyon faktörlerini fosforile eder. Bu değişiklikler, hücre zarının ve sitoplazmanın feromon yönünde uzamasına neden olur. Bu uzamaya shmoo adı verilir ve eşiyle birleşene kadar feromon konsantrasyon gradyanını izlemeye devam eder. İki maya hücresi, kromozomlarını tek bir diploid hücrede birleştirerek birleşir.
Mayada Quorum Sinyali
Maya, daha karmaşık çok hücreli organizmalarda görülen sinyal mekanizmalarına benzer birçok hücre sinyal cihazı kullansa da, maya, bakterilere benzer şekilde kolonilerde yaşayan tek hücreli, tek hücreli organizmalardır. Bakteriler gibi maya da hücreler arasında ve hatta koloniler arasında quorum algılama sinyalleri kullanır. Yüksek hücre yoğunluğunda maya, özel fonksiyonları veya coğrafyaları ifade eden alt kolonilerle, maya hücrelerini koloniler halinde toplayan bir quorum sinyali salgılamaya başlar. Quorum sinyallerinin proteinler gibi karmaşık moleküllerden oluşması gerekmez. Aslında, maya, maya hücrelerini canlılık bölgelerine ve apoptoz bölgelerine (programlanmış hücre ölümü) ayıran bir quorum sinyali görevi gören düşük moleküler ağırlıklı bir bileşik olan amonyak üretebilir. Amonyağın en az yoğunlaştığı bir koloninin kenarlarında hücreler çoğalır. Yeterli amonyak üretilirse, tüm koloninin büyümesinin yanı sıra komşu kolonilerin büyümesini de engelleyebilir.
Maya, İnsan Dokularına Bulaşabilir
İnsanlardaki maya enfeksiyonları arasında pamukçuk (ağızda ağrılı beyaz lekeler oluşturur), Candida özofajit (yemek borusuna yayılan pamukçuk), vajinal maya enfeksiyonları (vajinal ağrı, kaşıntı ve yanmaya neden olur), ayak mantarını (tinea pedis) içeren ciltte kaşıntı ve döküntüler ve diğerleri bulunur. En tehlikeli maya enfeksiyonu, mantar kan dolaşımına girdiğinde (fungemi) ortaya çıkar. Bu yaşamı tehdit eden bir durumdur. Tüm mantar enfeksiyonları, mantarlar büyüdüğünde ve yukarıda açıklandığı gibi birbirlerine sinyal verdiğinde yayılır.