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4.12: Uniones gap
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Gap Junctions
 
TRANSCRIPCIÓN

4.12: Gap Junctions

4.12: Uniones gap

Multicellular organisms employ a variety of ways for cells to communicate with each other. Gap junctions are specialized proteins that form pores between neighboring cells in animals, connecting the cytoplasm between the two, and allowing for the exchange of molecules and ions. They are found in a wide range of invertebrate and vertebrate species, mediate numerous functions including cell differentiation and development, and are associated with numerous human diseases, including cardiac and skin disorders.

Vertebrate gap junctions are composed of transmembrane proteins called connexins (CX), and six connexins form a hemichannel called a connexon. Humans have at least 21 different forms of connexins that are expressed in almost all cell types. A connexon hemichannel is said to be homomeric when all six connexins are the same, and heteromeric when composed of different types.

Most cells express more than one type of connexin. These can form functional connexon hemichannels or a full gap junction channel by pairing up with a counterpart on an adjacent cell. The gap junctions are considered homotypic when each connexon is the same, and heterotypic when they differ. Clusters called gap junction plaques often form where the channels are continually recycled and degraded at the center of the plaques and replaced at the periphery.

Gap junctions allow the passage of ions, second messengers, sugars, and other small molecules between cells. This exchange is selectively permeable and determined by the connexin composition of the channel. They possess the ability, under certain conditions, to switch between open and closed states, allowing cells to regulate the exchange of molecules between them. Factors such as pH and the presence of Ca2+ ions can regulate the communication between cells on a shorter time scale, while differential gene expression controls the type and abundance of connexins in the various cell types in developmental and adult tissues.

Los organismos multicelulares emplean una variedad de maneras para que las células se comuniquen entre sí. Las uniones de brecha son proteínas especializadas que forman poros entre las células vecinas en animales, conectando el citoplasma entre los dos, y permitiendo el intercambio de moléculas e iones. Se encuentran en una amplia gama de invertebrados y especies de vertebrados, median numerosas funciones incluyendo la diferenciación y el desarrollo celular, y se asocian con numerosas enfermedades humanas, incluyendo trastornos cardíacos y de la piel.

Las uniones de separación de vertebrados se componen de proteínas transmembranas llamadas connexinas (CX), y seis connexinas forman un hemichannel llamado connexón. Los seres humanos tienen al menos 21 formas diferentes de connexinas que se expresan en casi todos los tipos de células. Se dice que un hemumalo de connexón es homomérico cuando las seis connexinas son iguales, y heteroméricas cuando se componen de diferentes tipos.

La mayoría de las células expresan más de un tipo de connexina. Estos pueden formar hemichanneles de conexión funcional o un canal de unión de espacio completo emparejando con una contraparte en una celda adyacente. Las uniones de separación se consideran homotípicas cuando cada connexón es la misma, y heterotípica cuando difieren. Los racimos llamados placas de unión de huecos a menudo se forman donde los canales se reciclan continuamente y se degradan en el centro de las placas y se reemplazan en la periferia.

Las uniones de brecha permiten el paso de iones, segundos mensajeros, azúcares y otras moléculas pequeñas entre las células. Este intercambio es permeable selectivamente y determinado por la composición de la connexina del canal. Poseen la capacidad, bajo ciertas condiciones, de cambiar entre estados abiertos y cerrados, permitiendo que las células regulen el intercambio de moléculas entre ellos. Factores como el pH y la presencia de iones Ca2+ pueden regular la comunicación entre las células en una escala de tiempo más corta, mientras que la expresión génica diferencial controla el tipo y la abundancia de connexinas en los diversos tipos celulares en los tejidos de desarrollo y adultos.


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