28.06.2020

Il ruolo degli ormoni tiroidei nei processi di crescita, sviluppo mentale e metabolismo. Il ruolo degli ormoni tiroidei nei processi di crescita, sviluppo mentale e metabolismo Regolazione della sintesi e della secrezione


Gli ormoni idrofili non sono in grado di penetrare nella membrana cellulare e quindi la trasmissione del segnale avviene attraverso le proteine ​​​​recettrici di membrana.

Esistono tre tipi di questi recettori.

Il primo tipo sono le proteine ​​che hanno una catena polipeptidica transmembrana.

A questi recettori sono collegati ormoni come l'ormone somatotropo, la prolattina, l'insulina e una serie di sostanze simili agli ormoni, i fattori di crescita. Quando un ormone si combina con un recettore di questo tipo, avviene la fosforilazione della parte citoplasmatica di questo recettore, con conseguente attivazione di proteine ​​intermedie (messaggeri) che hanno attività enzimatica. Questa proprietà consente alla proteina messaggera di penetrare nel nucleo cellulare e lì attivare le proteine ​​nucleari coinvolte nella trascrizione dei geni corrispondenti e dell'mRNA. Alla fine, la cellula inizia a sintetizzare proteine ​​specifiche, che ne modificano il metabolismo. Uno schema che illustra questo meccanismo è presentato in Fig. 10.

Riso. 10. Il meccanismo d'azione degli ormoni idrofili sulla cellula bersaglio,

avere recettori del primo tipo

Il secondo tipo di recettori che percepiscono gli effetti degli ormoni idrofili sulle cellule bersaglio sono i cosiddetti “recettori dei canali ionici”. I recettori di questo tipo sono proteine ​​che hanno quattro frammenti transmembrana. La connessione di una molecola ormonale con un tale recettore porta all'apertura di canali ionici transmembrana, grazie ai quali gli ioni elettrolitici possono entrare nel protoplasma della cellula lungo un gradiente di concentrazione. Da un lato, ciò può portare alla depolarizzazione membrana cellulare(questo, ad esempio, accade con la membrana postsinaptica delle cellule muscolo scheletrico quando si trasmette un segnale da una fibra motoria nervosa a un muscolo), e d'altra parte, gli ioni elettrolitici (ad esempio Ca ++) possono attivare le serin-tirosina chinasi e, a causa della loro azione enzimatica sulle proteine ​​intracellulari, causare cambiamenti nella metabolismo cellulare.

Uno schema che illustra questo meccanismo è presentato in Fig. undici.

Riso. 11. Il meccanismo d'azione degli ormoni idrofili sulla cellula bersaglio,

avere recettori del secondo tipo

Il terzo tipo di recettori che rilevano gli effetti degli ormoni idrofili sulle cellule bersaglio è definito come “recettori accoppiati alle proteine ​​G” (abbreviati come GPCR).

Con l'aiuto dei recettori G, i segnali eccitati da neurotrasmettitori e neurotrasmettitori (adrenalina, norepinefrina, acetilcolina, serotonina, istamina, ecc.), ormoni e oppioidi (adrenocorticotropina, somatostatina, vasopressina, angiotensina, gonadotropina, alcuni fattori di crescita e neuropeptidi) vengono trasmessa all'apparato cellulare esecutivo ecc.). Inoltre, i recettori G forniscono la trasmissione di segnali chimici percepiti dai recettori del gusto e dell'olfatto.

I recettori G, come la maggior parte dei recettori di membrana, sono costituiti da tre parti: una parte extracellulare, una parte del recettore immersa nella membrana cellulare e una parte intracellulare a contatto con la proteina G. In questo caso, la parte intramembrana del recettore è una catena polipeptidica che attraversa la membrana sette volte.

La funzione delle proteine ​​G è l'apertura dei canali ionici (cioè la modifica della concentrazione degli ioni elettrolitici nel protoplasma delle cellule bersaglio) e l'attivazione delle proteine ​​mediatrici (messaggeri intracellulari). Di conseguenza, da un lato, vengono attivati ​​i corrispondenti sistemi enzimatici della cellula (proteina chinasi, proteina fosfatasi, fosfolipasi) e, dall'altro, le proteine ​​fosforilate con potente attività enzimatica acquisiscono la capacità di penetrare nel nucleo cellulare e lì fosforilano e attivano le proteine ​​coinvolte nella trascrizione dei geni e dell'mRNA. In definitiva, il metabolismo cellulare cambia sia per trasformazioni enzimatiche delle proteine ​​intracellulari, sia per la biosintesi di nuove proteine. Un diagramma che illustra i meccanismi di interazione di una molecola ormonale con il recettore G di una cellula bersaglio è mostrato in Fig. 12.

Gli ormoni hanno un effetto sulle cellule bersaglio.

Celle bersaglio- queste sono cellule che interagiscono specificamente con gli ormoni utilizzando speciali proteine ​​​​recettrici. Queste proteine ​​​​recettrici si trovano sulla membrana esterna della cellula, nel citoplasma, sulla membrana nucleare e su altri organelli della cellula.

Meccanismi biochimici di trasmissione del segnale da un ormone a una cellula bersaglio.

Qualsiasi proteina recettore è costituita da almeno due domini (regioni) che forniscono due funzioni:

    riconoscimento ormonale;

    trasformazione e trasmissione del segnale ricevuto nella cellula.

Come fa la proteina recettore a riconoscere la molecola ormonale con cui può interagire?

Uno dei domini della proteina recettore contiene una regione complementare a qualche parte della molecola segnale. Il processo di legame del recettore a una molecola di segnalazione è simile al processo di formazione di un complesso enzima-substrato e può essere determinato dal valore della costante di affinità.

La maggior parte dei recettori non è stata sufficientemente studiata perché il loro isolamento e purificazione sono molto difficili e il contenuto di ciascun tipo di recettore nelle cellule è molto basso. Ma è noto che gli ormoni interagiscono con i loro recettori attraverso mezzi fisici e chimici. Tra la molecola dell'ormone e il recettore si formano interazioni elettrostatiche e idrofobiche. Quando il recettore si lega a un ormone, si verificano cambiamenti conformazionali nella proteina recettore e viene attivato il complesso della molecola di segnalazione con la proteina recettore. Nel suo stato attivo può causare reazioni intracellulari specifiche in risposta al segnale ricevuto. Se la sintesi o la capacità delle proteine ​​recettrici di legarsi alle molecole di segnalazione è compromessa, si verificano malattie, ovvero disturbi endocrini.

Esistono tre tipi di tali malattie.

    Associato a sintesi insufficiente delle proteine ​​​​recettrici.

    Difetti genetici associati a cambiamenti nella struttura del recettore.

    Associato al blocco delle proteine ​​​​recettoriali da parte degli anticorpi.

Meccanismi d'azione degli ormoni sulle cellule bersaglio.

A seconda della struttura dell'ormone, esistono due tipi di interazione. Se la molecola dell'ormone è lipofila (ad esempio, gli ormoni steroidei), può penetrare nello strato lipidico della membrana esterna delle cellule bersaglio. Se una molecola ha grandi dimensioni oppure è polare, la sua penetrazione nella cellula è impossibile. Pertanto, per gli ormoni lipofili, i recettori si trovano all'interno delle cellule bersaglio, mentre per gli ormoni idrofili, i recettori si trovano nella membrana esterna.

Per ottenere una risposta cellulare ad un segnale ormonale nel caso di molecole idrofile, opera un meccanismo di trasduzione del segnale intracellulare. Ciò avviene con la partecipazione di sostanze chiamate secondi messaggeri. Le molecole ormonali hanno forme molto diverse, ma i “secondi messaggeri” no.

L'affidabilità della trasmissione del segnale è garantita dall'altissima affinità dell'ormone per la sua proteina recettore.

Quali sono gli intermediari coinvolti nella trasmissione intracellulare dei segnali umorali?

Si tratta di nucleotidi ciclici (cAMP e cGMP), inositolo trifosfato, proteina legante il calcio - calmodulina, ioni calcio, enzimi coinvolti nella sintesi di nucleotidi ciclici, nonché proteine ​​chinasi - enzimi di fosforilazione delle proteine. Tutte queste sostanze sono coinvolte nella regolazione dell'attività dei singoli sistemi enzimatici nelle cellule bersaglio.

Esaminiamo più in dettaglio i meccanismi d'azione degli ormoni e dei mediatori intracellulari.

Esistono due modi principali per trasmettere un segnale alle cellule bersaglio da molecole segnalatrici con un meccanismo d'azione di membrana:

    sistemi di adenilato ciclasi (o guanilato ciclasi);

    meccanismo dei fosfoinositidi.

Sistema dell'adenilato ciclasi.

Componenti principali: proteina recettore di membrana, proteina G, enzima adenilato ciclasi, guanosina trifosfato, proteina chinasi.

Inoltre, per il normale funzionamento del sistema adenilato ciclasi, è necessario l'ATP.

La proteina recettore G-protein, accanto alla quale si trovano il GTP e l'enzima (adenilato ciclasi), è incorporata nella membrana cellulare.

Fino all'azione dell'ormone, questi componenti sono in uno stato dissociato e, dopo la formazione di un complesso della molecola segnale con la proteina recettore, si verificano cambiamenti nella conformazione della proteina G. Di conseguenza, una delle subunità della proteina G acquisisce la capacità di legarsi al GTP.

Il complesso proteina G-GTP attiva l'adenilato ciclasi. L'adenilato ciclasi inizia a convertire attivamente le molecole di ATP in c-AMP.

c-AMP ha la capacità di attivare enzimi speciali - proteine ​​chinasi, che catalizzano le reazioni di fosforilazione di varie proteine ​​con la partecipazione di ATP. In questo caso, i residui di acido fosforico sono inclusi nelle molecole proteiche. Il risultato principale di questo processo di fosforilazione è un cambiamento nell'attività della proteina fosforilata. In diversi tipi di cellule, proteine ​​con attività funzionali diverse subiscono fosforilazione come risultato dell'attivazione del sistema adenilato ciclasi. Ad esempio, potrebbero essere enzimi, proteine ​​nucleari, proteine ​​di membrana. Come risultato della reazione di fosforilazione, le proteine ​​possono diventare funzionalmente attive o inattive.

Tali processi porteranno a cambiamenti nella velocità dei processi biochimici nella cellula bersaglio.

L'attivazione del sistema adenilato ciclasi dura molto a lungo poco tempo, perché la proteina G, dopo essersi legata all'adenilato ciclasi, inizia a mostrare attività GTPasi. Dopo l'idrolisi del GTP, la proteina G ripristina la sua conformazione e cessa di attivare l'adenilato ciclasi. Di conseguenza, la reazione di formazione del cAMP si interrompe.

Oltre ai partecipanti al sistema dell'adenilato ciclasi, alcune cellule bersaglio contengono proteine ​​recettoriali accoppiate a proteine ​​G che portano all'inibizione dell'adenilato ciclasi. In questo caso, il complesso proteico GTP-G inibisce l'adenilato ciclasi.

Quando la formazione di cAMP si ferma, le reazioni di fosforilazione nella cellula non si fermano immediatamente: finché le molecole di cAMP continuano ad esistere, il processo di attivazione delle proteine ​​chinasi continuerà. Per fermare l'azione del cAMP, nelle cellule è presente un enzima speciale: la fosfodiesterasi, che catalizza la reazione di idrolisi del 3′,5′-ciclo-AMP in AMP.

Alcune sostanze che hanno un effetto inibitorio sulla fosfodiesterasi (ad esempio gli alcaloidi caffeina, teofillina) aiutano a mantenere e aumentare la concentrazione di ciclo-AMP nella cellula. Sotto l'influenza di queste sostanze nel corpo, la durata di attivazione del sistema adenilato ciclasi diventa più lunga, cioè aumenta l'effetto dell'ormone.

Oltre ai sistemi adenilato ciclasi o guanilato ciclasi, esiste anche un meccanismo per la trasmissione di informazioni all'interno della cellula bersaglio con la partecipazione di ioni calcio e inositolo trifosfato.

Inositolo trifosfatoè una sostanza che è un derivato di un complesso lipidico - inositolo fosfatide. Si forma come risultato dell'azione di uno speciale enzima - fosfolipasi "C", che viene attivato a seguito di cambiamenti conformazionali nel dominio intracellulare della proteina del recettore di membrana.

Questo enzima idrolizza il legame fosfoestere nella molecola fosfatidil-inositolo 4,5-bifosfato per formare diacilglicerolo e inositolo trifosfato.

È noto che la formazione di diacilglicerolo e inositolo trifosfato porta ad un aumento della concentrazione di calcio ionizzato all'interno della cellula. Ciò porta all'attivazione di molte proteine ​​calcio-dipendenti all'interno della cellula, inclusa l'attivazione di varie proteine ​​chinasi. E qui, come con l'attivazione del sistema adenilato ciclasi, uno degli stadi della trasmissione del segnale all'interno della cellula è la fosforilazione delle proteine, che porta ad una risposta fisiologica della cellula all'azione dell'ormone.

Una speciale proteina legante il calcio, la calmodulina, prende parte al meccanismo di segnalazione del fosfoinositide nella cellula bersaglio. Si tratta di una proteina a basso peso molecolare (17 kDa), costituita per il 30% da aminoacidi carichi negativamente (Glu, Asp) e quindi in grado di legare attivamente Ca+2. Una molecola di calmodulina ha 4 siti di legame del calcio. Dopo l'interazione con Ca+2, si verificano cambiamenti conformazionali nella molecola della calmodulina e il complesso “Ca+2-calmodulina” diventa capace di regolare l'attività (inibindo o attivando allostericamente) molti enzimi: adenilato ciclasi, fosfodiesterasi, Ca+2, Mg+ 2-ATPasi e varie proteine ​​chinasi.

In cellule diverse, quando il complesso Ca+2-calmodulina agisce sugli isoenzimi dello stesso enzima (ad esempio, l'adenilato ciclasi tipi diversi) in alcuni casi si osserva l'attivazione, mentre in altri si osserva l'inibizione della reazione di formazione del cAMP. Questi diversi effetti si verificano perché i centri allosterici degli isoenzimi possono includere diversi radicali aminoacidici e la loro risposta all'azione del complesso Ca+2-calmodulina sarà diversa.

Pertanto, il ruolo dei “secondi messaggeri” per la trasmissione dei segnali dagli ormoni nelle cellule bersaglio può essere:

    nucleotidi ciclici (c-AMP e c-GMP);

  1. complesso "Ca-calmodulina";

    diacilglicerolo;

    inositolo trifosfato.

I meccanismi per la trasmissione di informazioni dagli ormoni all'interno delle cellule bersaglio utilizzando gli intermediari elencati hanno caratteristiche comuni:

    una delle fasi della trasmissione del segnale è la fosforilazione delle proteine;

    la cessazione dell'attivazione avviene a seguito di meccanismi speciali avviati dai partecipanti ai processi stessi: esistono meccanismi di feedback negativo.

Gli ormoni sono i principali regolatori umorali le funzioni fisiologiche dell'organismo e le loro proprietà, processi di biosintesi e meccanismi d'azione sono ormai ben noti.

I modi in cui gli ormoni differiscono dalle altre molecole di segnalazione sono i seguenti.

    La sintesi ormonale avviene in cellule speciali sistema endocrino. In questo caso, la sintesi degli ormoni è la funzione principale delle cellule endocrine.

    Gli ormoni vengono secreti nel sangue, spesso nelle vene, talvolta nella linfa. Altre molecole di segnalazione possono raggiungere le cellule bersaglio senza secrezione nei fluidi circolanti.

    Effetto telecrino (o azione a distanza)— gli ormoni agiscono sulle cellule bersaglio a grande distanza dal sito di sintesi.

Gli ormoni sono sostanze altamente specifiche in relazione alle cellule bersaglio e hanno un'attività biologica molto elevata.

Gli effetti finali degli ormoni a livello cellulare possono essere cambiamenti nel metabolismo, permeabilità della membrana a varie sostanze (ioni, glucosio, ecc.), processi di crescita, differenziazione e divisione cellulare, attività contrattile o secretoria, ecc. L'attuazione di questi effetti inizia con il legame dell'ormone a specifiche proteine ​​​​recettrici cellulari: di membrana o intracellulari (citoplasmatiche e nucleari). L'effetto degli ormoni attraverso i recettori di membrana appare relativamente rapido (entro pochi minuti) e attraverso i recettori intracellulari - lentamente (da mezz'ora o più).

L'azione attraverso i recettori di membrana è tipica degli ormoni proteico-peptidici e dei derivati ​​degli aminoacidi. Questi ormoni (ad eccezione degli ormoni tiroidei) sono idrofili e non possono penetrare nello strato bilipidico del plasmalemma. Pertanto, il segnale ormonale viene trasmesso nella cellula lungo una catena relativamente lunga, che in generale si presenta così: ormone -> recettore di membrana -> enzima di membrana -> messaggero secondario -> proteina chinasi -> proteine ​​funzionali intracellulari -> effetto fisiologico.

Di conseguenza, l'azione dell'ormone attraverso i recettori di membrana si realizza in più fasi:

1) l'interazione dell'ormone con il recettore di membrana porta ad un cambiamento nella conformazione del recettore e alla sua attivazione;

2) il recettore attiva (più raramente inibisce) l'enzima di membrana ad esso associato;

3) l'enzima modifica la concentrazione nel citoplasma dell'una o dell'altra sostanza a basso peso molecolare - un messaggero secondario",

4) il secondo messaggero attiva una certa proteina chinasi citoplasmatica, un enzima che catalizza la fosforilazione e i cambiamenti nelle proprietà funzionali delle proteine;

5) la proteina chinasi modifica l'attività delle proteine ​​funzionali intracellulari che regolano i processi intracellulari (enzimi, canali ionici, proteine ​​contrattili, ecc.), determinando l'uno o l'altro effetto finale dell'ormone, ad esempio l'accelerazione della sintesi o la degradazione del glicogeno , innescando la contrazione muscolare, ecc.

Attualmente sono noti quattro tipi di enzimi associati ai recettori degli ormoni di membrana e cinque principali secondi messaggeri (Fig. 1, Tabella 1).

Riso. 1. I principali sistemi di trasmissione del segnale ormonale transmembrana.

Designazioni: G - ormoni; R - recettori di membrana; Proteine ​​G - G; F - tirosina-

chinasi; GC - guanilato ciclasi; A C ~ adenilato ciclasi; F.P S - fosfolipasi C; fl - fosfolipidi di membrana; ITP - inositolo trifosfato, D AT - diacilglicerolo; ER - reticolo endoplasmatico; PC - varie proteine ​​chinasi.

Tabella 1

Enzimi di membrana e secondi messaggeri che mediano l'azione degli ormoni attraverso i recettori di membrana

Enzima di membrana

Intermediari secondari

Principali ormoni attivatori

Tirosina chinasi

insulina, ormone della crescita, prolattina

Guanilato ciclasi

ormone natriuretico atriale

Adenilato ciclasi

molti ormoni, ad esempio l'adrenalina attraverso i recettori 3-adrenergici

Fosforilasi C

molti ormoni, ad esempio l'adrenalina attraverso i recettori adrenergici

A seconda di come avviene la connessione tra il recettore e l'enzima di membrana, si distinguono due tipi di recettori: 1) recettori catalitici; 2) recettori accoppiati a proteine ​​G.

Recettori catalitici: il recettore e l'enzima sono direttamente collegati (può essere una molecola con due siti funzionali). Gli enzimi di membrana per questi recettori possono essere:

Tirosina chinasi (un tipo di proteina chinasi); l'azione degli ormoni attraverso i recettori tirosin chinasi non richiede necessariamente la presenza di secondi messaggeri;

Guanilato ciclasi - catalizza la formazione del secondo messaggero GMP ciclico (cGMP) dal GTP.

Recettori accoppiati a proteine ​​G: il segnale proveniente dalla molecola recettore viene prima trasmesso ad una speciale proteina G1 di membrana, che poi attiva o inibisce uno specifico enzima di membrana, che può essere:

Adenilato ciclasi - catalizza la formazione del secondo messaggero AMP ciclico (cAMP) dall'ATP;

Fosfolipasi C - catalizza la formazione di due messaggeri secondari dai fosfolipidi di membrana: inositolo trifosfato (ITP) e diacilglicerolo (DAG). Il DAG stimola la proteina chinasi ed è anche un precursore delle prostaglandine e di sostanze biologicamente attive simili. L'effetto principale dell'ITP è quello di aumentare il contenuto nel citoplasma di un altro messaggero secondario: gli ioni Ca 2+, che entrano nel citosol attraverso i canali ionici della membrana plasmatica (dall'ambiente extracellulare) o i depositi intracellulari di Ca 2+ (reticolo endoplasmatico e mitocondri). Gli ioni Ca2+ svolgono i loro effetti fisiologici di norma in combinazione con la proteina calmodulina.

L'azione attraverso i recettori intracellulari è tipica degli ormoni steroidei e tiroidei che, grazie alla loro liposolubilità, sono in grado di penetrare attraverso le membrane cellulari nella cellula e nel suo nucleo (Fig. 2).

Interagendo con i recettori nucleari, questi ormoni influenzano i processi di divisione cellulare e l'implementazione delle informazioni genetiche (espressione genica), in particolare regolano la velocità di biosintesi delle proteine ​​cellulari funzionali - enzimi, recettori, ormoni peptidici, ecc.

Come risultato dell'azione degli ormoni sui recettori citoplasmatici, l'attività degli organelli cellulari cambia, ad esempio, l'intensità dell'ossidazione biologica nei mitocondri o la sintesi proteica nei ribosomi.

In combinazione con i recettori citoplasmatici, gli ormoni possono penetrare nel nucleo, agendo allo stesso modo dei recettori nucleari.

Fig.2. Meccanismi di azione intracellulare degli ormoni.

Designazioni: G - ormoni; Rh - recettori nucleari; Rif - recettori citoplasmatici.

Gli ormoni steroidei sono relativamente semplici composti organici a basso peso molecolare. Oggi si sa di più sul loro meccanismo d’azione che sull’azione di altri ormoni. Lo scheletro degli ormoni steroidei è formato da quattro anelli idrocarburici e tutta la diversità è ottenuta grazie ai gruppi laterali: metile, idrossile, ecc. Sebbene siano ora note dozzine di ormoni steroidei e i loro analoghi attivi, numero totale Questi composti, che in linea di principio possono esistere, non superano i duecento. Tuttavia, questo numero nei vertebrati comprende ormoni con azioni completamente diverse: ormoni sessuali maschili (androsteroni), ormoni sessuali femminili (estrogeni), nonché ormoni steroidei non sessuali delle ghiandole surrenali - corticosteroidi.

Gli ormoni steroidei sessuali nei vertebrati sono sintetizzati nelle gonadi e la loro sintesi viene stimolata ormoni gonadotropinici ghiandola pituitaria Nelle larve di insetti ormone steroideo muta: l'ecdisone (ecdisterone) è sintetizzato dalle ghiandole paratoraciche.

Un buon modello dell'azione degli ormoni steroidei sessuali femminili (ad esempio l'estradiolo) è la sintesi della proteina del tuorlo degli ovociti: la vitellogenina nel fegato dei polli o l'ovoalbumina nell'ovidotto dei polli. Galli o rane maschi vengono spesso utilizzati per studiare l'inizio della sintesi della vitellogenina. Normalmente non hanno estrogeni, la vitellogenina non viene sintetizzata e il gene che la codifica è apparentemente completamente inattivo. Tuttavia, quando viene somministrato l'estradiolo, la sintesi di questa proteina inizia nel fegato dei maschi. Oltre ai geni della vitellogenina, si attiva anche la trascrizione dell’RNA ribosomiale e la formazione di nuovi ribosomi, mentre diminuisce l’attività di altri geni. La vitellogenina viene sintetizzata intensamente su nuovo mRNA e nuovi ribosomi e viene rapidamente rilasciata nel flusso sanguigno. Tuttavia, poiché i maschi non hanno ovociti, questa proteina a lungo rimane nel plasma sanguigno.

La somministrazione di estradiolo alle giovani galline e persino ai pulcini stimola la differenziazione delle cellule nei loro ovidotti. Alcune cellule epiteliali dell'ovidotto, sotto l'influenza dell'estradiolo, si differenziano in cellule ghiandolari in cui vengono attivati ​​i geni dell'ovoalbumina. Dopo alcuni giorni inizia la sintesi dell'ovoalbumina vera e propria.

IN ghiandole salivari Larve di Drosophila o zanzara Chironomus (le sue larve sono vermi sanguigni, cibo vivo per pesci d'acquario), l'effetto dell'ormone steroideo della muta, l'ecdisone, sull'attività genetica può essere visto direttamente al microscopio. I cromosomi politenici sono molto più lunghi e più spessi del solito e i loro geni attivi sembrano un ispessimento del cromosoma. Si chiamano pouf. Già 5-10 minuti dopo la somministrazione di ecdisone alle larve, si può osservare la comparsa di numerosi nuovi sbuffi (uno nel Chironomus, due nella Drosophila). Ma solo dopo poche ore si sviluppano diverse dozzine di nuovi sbuffi, il cui aspetto è caratteristico di una larva entrata in metamorfosi. Si può presumere che il risultato siano i primi pouf azione diretta ecdisone. Recentemente, quando è stato somministrato l'ecdisone radioattivo, è stato dimostrato che esso era concentrato nei primi puff attivati. La successiva attivazione dei restanti geni non richiede più l'influenza diretta dell'ecdisone ed è probabilmente regolata da quei geni che vengono attivati ​​dall'ecdisone nei primi minuti. Il meccanismo dell’influenza “gene su gene” è ancora praticamente sconosciuto, sebbene tali influenze si adattino bene a molti schemi di regolazione genetica. Gli inibitori della sintesi dell'RNA sopprimono l'inclusione della seconda linea di nuovi puff, ma non impediscono la comparsa dei primi puff.

I meccanismi d’azione degli ormoni steroidei sono ormai ben studiati. Questi ormoni entrano nelle cellule. Nel citoplasma delle cellule bersaglio è presente una specifica proteina recettore che “riconosce” l'ormone per il quale la cellula è competente, si lega ad esso e forma un complesso ormone-recettore. Tali complessi migrano nel nucleo e si legano, come previsto, a quelle regioni dei cromosomi dove si trovano i geni che l'ormone attiva in queste cellule. Lo stesso ormone steroideo presente tipi diversi le cellule attivano diversi geni, ad esempio l'estradiolo attiva i geni della vitellogenina nel fegato e i geni dell'ovoalbumina nell'ovidotto. Di conseguenza, queste cellule devono differire o nei loro recettori o nello stato dei loro cromosomi. L’opinione prevalente oggi è che i recettori nei diversi tipi di cellule siano gli stessi. Se è così, allora i cromosomi sono diversi. Si presume che nei nuclei delle cellule bersaglio sui geni corrispondenti ci siano proteine ​​speciali - accettori, con le quali il complesso ormone-recettore può legarsi e in qualche modo (ancora poco chiaro) attivare questo gene.