Uma transdução de sinal em biologia é um mecanismo celular. Ela converte um estímulo em uma resposta na célula. Há duas etapas neste processo:
- Uma molécula de sinalização se prende a uma proteína receptora na membrana celular.
- Um segundo mensageiro transmite o sinal para a célula, e uma mudança ocorre na célula.
Assim, a transdução de sinal começa com um sinal para um receptor de célula, e termina com uma mudança na função da célula. Em qualquer um dos passos, o sinal pode ser amplificado. Assim, uma molécula de sinalização pode causar muitas respostas.
Os receptores estão na membrana celular, com parte do receptor por fora e parte por dentro da célula. O sinal químico se liga à porção externa do receptor, mudando sua forma. Isto causa outro sinal dentro da célula. Alguns mensageiros químicos, como a testosterona, podem passar através da membrana da célula e se ligar diretamente aos receptores no citoplasma ou núcleo.
Às vezes há uma cascata de sinais dentro da célula. Com cada passo da cascata, o sinal pode ser amplificado, de modo que um sinal pequeno pode resultar em uma resposta grande. Eventualmente, o sinal cria uma mudança na célula, seja na expressão do DNA no núcleo ou na atividade das enzimas no citoplasma.
Na maioria das vezes, seqüências ordenadas de reações bioquímicas dentro da célula estão envolvidas. Estas são realizadas por enzimas e ligadas através de segundos mensageiros. Assim, é produzido um "segundo caminho de mensageiros". Estas coisas geralmente acontecem rapidamente, às vezes muito rapidamente. Elas podem durar desde milissegundos (no caso de fluxo de íons) até dias para expressão gênica.
O número de proteínas e outras moléculas que participam aumenta durante o processo. Assim, desenvolve-se uma "cascata de sinais" e um estímulo relativamente pequeno pode causar uma grande resposta.
Em bactérias e outros organismos unicelulares, os processos de transdução de uma célula limitam o número de formas que ela pode responder a seu ambiente. Em organismos multicelulares, muitos processos de transdução de sinal diferentes são usados para coordenar o comportamento de células individuais. Com isso, a função do organismo como um todo é organizada. Quanto mais complexo for o organismo, mais complexo será o repertório de processos de transdução de sinal que o organismo deve possuir.
Assim, a detecção do ambiente externo e interno a nível celular, depende da transdução de sinal. Muitos processos de doenças, como diabetes, doenças cardíacas, auto-imunidade e câncer, surgem de defeitos nas vias de transdução de sinal. Isto destaca a importância crítica da transdução de sinal para a biologia e medicina.
Estes sistemas de comunicação entre células são extremamente antigos, e são encontrados em todos os metazoários.
