Cellen kunnen via multiplexing de veelheid aan omgevingssignalen op een efficiënte en betrouwbare manier doorgeven. Onderzoekers van het FOM-instituut AMOLF hebben aange-toond dat cellen – net als computers – kunnen multiplexen: ze kunnen meerdere signalen tegelijkertijd over één pad sturen zonder dat de signa-len elkaar verstoren.
Cellen moeten continu reageren op ver-anderingen in hun omgeving, zoals die in de temperatuur of het voedselaanbod. Dit betekent dat ze voortdurend allerlei sig-nalen uit hun omgeving moeten door-geven, van bijvoorbeeld het membraan naar de kern, om genen aan of uit te zetten.
De communicatielijnen in de cel, de zogenaamde signaaltransductie-netwerken, bestaan uit eiwitten die fysisch en chemisch met elkaar wisselwerken. Het maken van deze eiwitten kost veel energie. Daarom hebben cellen niet voor elk signaal een aparte communicatielijn, maar worden meerdere signalen vaak door een gezamenlijk netwerk gestuurd. Multiplexing dus.
Simulaties
Het was tot nu toe onduidelijk of een cel ook (zonder verstoringen) meer-dere signalen tegelijkertijd door zo’n netwerk kan sturen. Prof.dr. Pieter Rein ten Wolde en zijn groep hebben nu met behulp van theoretische verklaringen en computersimulaties aangetoond dat dit inderdaad mogelijk is. Ze laten zien dat de eiwitten die de ingangssignalen vormen, gecodeerd kunnen worden in een component van het netwerk. Dit ‘gemultiplexte’ signaal wordt vervolgens via een aantal stappen weer gedecodeerd tot uitgangssignalen, die overeenkomen met de ingangssignalen.
Biochemische signalen kunnen dus net als elektronische signalen multi-plexen. Of eigenlijk andersom: het zoveelste voorbeeld dat moeder natuur nog altijd slimmer is dan de mensheid.
