セルは、環境と内部状態からさまざまな信号を統合することにより、決定を下します。これらのシグナルは化学的、物理的、または生物学的であり、細胞の外側（成長因子、ホルモンなど）または細胞内（例えば、DNA損傷、栄養レベル）から生じる可能性があります。
セルはさまざまなメカニズムを使用して、これらの信号を統合し、決定を下します。これらのメカニズムには次のものが含まれます。
* 遺伝子発現： 遺伝子発現は、細胞がDNAにコードされた情報をタンパク質に変換するプロセスです。細胞は遺伝子発現を調節して、異なるシグナルに応答して異なるタンパク質を生成できます。
* シグナル伝達経路： シグナル伝達経路は、細胞の表面から核に信号を伝達する生化学反応の鎖です。これらの経路は、信号を増幅し、細胞が環境の非常に小さな変化に応答できるようにすることができます。
* 転写因子： 転写因子は、特定のDNA配列に結合し、遺伝子発現を調節するタンパク質です。それらは、信号変換経路または他の細胞プロセスからの信号によって活性化または抑制される可能性があります。
* 非コーディングRNA： 非コーディングRNAは、タンパク質をコードしないRNA分子です。それらは、DNAまたはRNAに結合し、その機能を妨害することにより、遺伝子発現を調節することができます。
セルが決定を下す理由
細胞は、成長、分裂、分化、生存を制御する決定を下します。これらの決定は、生物の適切な機能に不可欠です。
たとえば、細胞はいつ分割するかを決定する必要があります。細胞があまりにも頻繁に分裂すると、生物は速すぎて癌を発症する可能性があります。細胞が頻繁に分裂しすぎると、生物は損傷した組織を修復することができず、最終的に死ぬ可能性があります。
また、細胞はいつ分化するかを決定する必要があります。分化は、細胞が特定の機能に特化するプロセスです。細胞は、皮膚細胞、筋肉細胞、神経細胞などのさまざまな種類の細胞に分化します。このプロセスは、多細胞生物の開発に不可欠です。
また、細胞はいつ生き残るかを決定する必要があります。細胞は、飢star、毒素、病原体など、生存に対する脅威に常にさらされています。細胞は、これらの脅威に応じて生き残るか死ぬかを決定する必要があります。このプロセスは、生物の恒常性の維持に不可欠です。
細胞運命の決定は、さまざまなメカニズムによって規制されています
細胞が増殖、差別化、または死ぬという決定は、遺伝的要因と環境的要因の組み合わせによって最終的に規制されます。遺伝的要因には、タンパク質を作るための指示を含む細胞のDNA配列が含まれます。環境要因には、栄養素の利用可能性、成長因子、およびその他のシグナル伝達分子が含まれます。
これらの遺伝的および環境的要因の相互作用は、細胞の運命を決定します。たとえば、遺伝子の成長を調節する遺伝子に変異を持つ細胞は、遺伝子の正常なコピーを持つ細胞よりも増殖する可能性が高い場合があります。同様に、高濃度の成長因子にさらされる細胞は、低濃度の成長因子にさらされる細胞よりも分化する可能性が高い場合があります。
細胞運命の決定の研究は、生物学の研究の主要な分野です。細胞がどのように決定を下すかを理解することは、生物がどのように発達し、機能するかを理解するために不可欠です。この知識は、異常な細胞運命の決定によって引き起こされる病気の新しい治療の開発にもつながる可能性があります。
