Chemotaksė – tai mažų organizmų ir pavienių ląstelių judėjimas reaguojant į cheminius signalus supančioje aplinkoje. Tai atlieka svarbų vaidmenį daugelyje biologinių procesų – nuo apvaisinimo iki kovos su infekcijomis. Chemotaksės tyrimai apima tyrinėjimą, kaip juda maži organizmai, kada jie reaguoja į cheminius signalus ir kas gali nutraukti šiuos procesus. Tyrėjai dirba mikrobiologijos laboratorijose, turinčiose prieigą prie didelės skiriamosios gebos mikroskopijos ir kitų įrankių, skirtų procesų, kurie vyksta labai mažu lygiu, tyrimui.
Chemotaksės atveju atskiros ląstelės, vienaląsčiai organizmai ir maži daugialąsčiai organizmai reaguoja į chemines medžiagas, judėdamos arčiau ar toliau nuo jų. Jie turi receptorius, jautrius tam tikroms dominančioms ar susirūpinimą keliančioms cheminėms medžiagoms, todėl gali į jas reaguoti naudodami įvairius judėjimo būdus. Chemoatraktantai yra cheminės medžiagos, kurios linkusios padidinti norą priartėti prie tam tikro cheminio šaltinio, o chemorepelantai skatina organizmus ar ląsteles judėti priešinga kryptimi.
Seksualinis dauginimasis priklauso nuo chemotaksės, leidžiančios spermatozoidams migruoti link kiaušialąstės, sekdamos kiaušialąstės gaminamus chemoatraktantus, kad būtų galima užbaigti apvaisinimą. Vaisiaus vystymosi metu chemotaksis taip pat vaidina svarbų vaidmenį ląstelių judėjime, kai vystosi organizmas; Pavyzdžiui, besikuriančios nervinės ląstelės pradeda pasiskirstyti, kad nustatytų nervų sistemą. Šio proceso klaidos gali baigtis apsigimimais arba persileidimais, jei augančiam vaisiui atsiranda su gyvybe nesuderinamų anomalijų.
Imuninė sistema naudoja ląsteles, tokias kaip neutrofilai ir makrofagai, kad aptiktų infekcinius organizmus ir juos neutralizuotų, remdamasi chemotaksiu, kad užuostų šių ląstelių gaminamas chemines medžiagas, kad galėtų juos atsekti. Ir atvirkščiai, mikroorganizmai gali reaguoti į toksinuose esančius chemorepelentus, kad jų išvengtų, nutoldami toliau nuo cheminių medžiagų, kol pasieks saugią zoną. Šie du pavyzdžiai rodo, kaip procesą naudoja atskiros ląstelės ir visi organizmai, kad galėtų naršyti savo aplinkoje, remdamiesi cheminiais signalais, kad nuspręstų, kaip, kada ir kur judėti.
Cheminės medžiagos gali nutraukti chemotaksį, supainiodamos ar dezorientuodamos ląsteles, todėl jos gali padaryti klaidų. Jei ląstelių judrumą riboja aplinkos veiksniai, tai taip pat gali sukelti klaidų, kai organizmai gali pasitraukti nuo mitybos šaltinių arba arčiau toksinų. Ląstelių migracijos problemos taip pat gali išsivystyti tokiose situacijose kaip nervų pažeidimai, kai augančios naujos ląstelės, bandančios pakeisti pažeistas senesnes ląsteles, gali augti netinkama kryptimi dėl orientacijos klaidų. Tyrėjai nori daugiau sužinoti apie šiuos procesus, nes jie gali būti svarbūs gydant traumas ir ligas, taip pat sprendžiant nevaisingumo problemą.