Chaque
cellule produit au moins un signal, mais généralement plusieurs, lui
permettant de communiquer avec les autres cellules. Il existe deux types
principaux de mécanismes de synthèse des signaux. Dans le premier cas
(hormones protéiques, neuropeptides), la biosynthèse est assurée par les
voies classiques d’expression des gènes, selon le mode qui préside à la
biosynthèse des constituants protéiques de la cellule. L’information génétique
contenue dans l’ADN du noyau est d’abord transcrite en ARN messager, puis
les messagers sont traduits en chaînes d’acides aminés dans des
compartiments périnucléaires spécialisés, les ribosomes. Ces chaînes sont généralement
assez longues (de 100 à 1 100 acides aminés). Les signaux étant en
principe de taille beaucoup plus réduite (de 3 à 250 acides aminés environ),
un processus de maturation découpe les molécules traduites (les «précurseurs»
des signaux) en entités plus petites, par l’intermédiaire d’enzymes spécialisées.
Des «repères» chimiques (juxtaposition d’acides aminés possédant des
propriétés communes, comme les acides aminés basiques, ou chaînes
glucidiques branchées sur certains acides aminés) guident l’action des
enzymes et sélectionnent les sites de clivage sur la molécule du précurseur.
La maturation commence dans un constituant cellulaire approprié, l’appareil
de Golgi. Le clivage d’un précurseur peut aboutir à la production de
plusieurs signaux différents, ou de plusieurs copies d’un même signal.
Le
deuxième type de production de signaux fait appel à des transformations
enzymatiques de composants directement importés par la cellule pour son métabolisme.
C’est le cas des médiateurs aminergiques (dopamine, noradrénaline, sérotonine...)
formés par addition de groupes OH, CH3, CH2CH3... à leur précurseur, grâce
à des enzymes spécifiques . De façon similaire, les hormones stéroïdes sont
élaborées par transformation enzymatique à partir du cholestérol. Dans ce mécanisme
de biosynthèse, la spécificité du signal produit dépend donc des propriétés
des enzymes élaborées de façon sélective par la cellule. Lorsqu’ils ont
atteint leur structure définitive, les signaux sont stockés dans des vésicules
entourées d’une membrane de protection (les granules de sécrétion). Ces
granules sont ensuite acheminés vers la périphérie de la cellule. Le réglage
du flux d’émission des signaux dépend lui-même de stimulations parvenant à
la cellule émettrice par l’intermédiaire d’autres signaux.
