Mik a Plasmodesmata?

A Plasmodesmata egy vékony csatorna a növényi sejteken, amely lehetővé teszi számukra a kommunikációt.

A növényi sejtek sok szempontból különböznek az állati sejtektől, mind belső felületük szempontjából sejtszervecskék és az a tény, hogy a növényi sejteknek sejtfalai vannak, ahol az állati sejtek nem. A két sejttípus abban is különbözik, hogy miként kommunikálnak egymással, és abban, hogy hogyan mozgatják a molekulákat.

A plazmodesmaták (szinguláris forma: plazmodemák) olyan intercelluláris organellák, amelyeket csak növényi és alga algákban találnak meg. (Az "ekvivalens" állati sejt neve: réscsomópont.)

A plazmodesmata pórusokból vagy csatornákból áll, amelyek az egyes növényi sejtek között fekszenek, és összekapcsolják a növény szimpatikus térét. Ezeket "hidaknak" is lehet nevezni két növényi sejt között.

A plazmodesmaták elválasztják a külsõt sejtmembránok a növényi sejtek. A sejteket elválasztó tényleges légteret desmotubulusnak nevezzük.

A desmotubula merev membránnal rendelkezik, amely a plazmodema hosszában fut. A citoplazma a sejtmembrán és a desmotubula között helyezkedik el. A teljes plazmodémát lefedjük a

A plazmodesmata a növényfejlődés sejtosztódása során alakul ki. Ezek akkor alakulnak ki, amikor a szülő sejtekből származó sima endoplazmatikus retikulum részei csapdába esnek az újonnan kialakultban növényi sejt fal.

Primer plazmodesmák alakulnak ki, miközben a sejtfal és az endoplazmatikus retikulum is kialakulnak; másodlagos plazmodesmák képződnek utólag. A másodlagos plazmodematák összetettebbek, és eltérő funkcionális tulajdonságokkal rendelkezhetnek az áthaladni képes molekulák mérete és jellege szempontjából.

A plazmodesmata szerepet játszik mind a celluláris kommunikációban, mind a molekulák transzlokációjában. A növényi sejteknek együtt kell működniük a többsejtű szervezet (a növény) részeként; más szóval, az egyes sejteknek a közjó javára kell működniük.

Ezért a sejtek közötti kommunikáció elengedhetetlen a növények túléléséhez. A növényi sejtek problémája a kemény, merev sejtfal. Nagyobb molekulák számára nehéz átjutni a sejt falán, ezért szükséges a plazmo-formátum.

A plazmodesmata összekapcsolja a szöveti sejteket egymással, tehát funkcionális jelentőségük van a szövet növekedésében és fejlődésében. kutatók pontosításra került 2009-ben hogy a fő szervek kifejlődése és kialakítása a transzkripciós faktorok (az RNS DNS-re történő átalakítását elősegítő fehérjék) transzportjától függtek a plazmodesmámon keresztül.

Korábban a plazmodesmatákról azt gondoltak, hogy passzív pórusok, amelyeken a tápanyagok és a víz mozogtak, de most már ismert, hogy aktív dinamika van jelen.

Megállapítottuk, hogy az aktinszerkezetek elősegítik a transzkripciós faktorok egyenletes mozgását növényi vírusok a plazmodemán keresztül. A tápanyagok szállítását szabályozó pontos mechanizmus nem tisztázott, de ismert, hogy egyes molekulák szélesebb körben nyithatják meg a plazmodéma csatornákat.

A fluoreszcens próbák segítségével megállapítottuk, hogy a plazmodézis tér átlagos szélessége körülbelül 3-4 nanométer. Ez azonban növényfajonként és akár sejttípusonként is változhat. Lehetséges, hogy a plazmodesmata megváltoztathatja méreteit kifelé, hogy nagyobb molekulákat szállítsanak.

A növényi vírusok képesek lehetnek a plazmodesmátán átjutni, ami problémát jelenthet a növény számára, mivel a vírusok körül tudnak mozogni és megfertőzni az egész növényt. A vírusok képesek lehetnek még a plazmamodema méretének manipulálására is, így nagyobb vírusrészecskék mozoghatnak.

A kutatók úgy vélik, hogy a cukormolekula, amely szabályozza a plazmomodális pórus bezárásának mechanizmusát, kallóz. Egy olyan kiváltó hatására, mint például a kórokozó-betolakodó, a kallóz a sejtfalban rakódik le a plazmomodális pórus körül, és a pórus bezáródik.

Hívják azt a gént, amely parancsot ad a callose szintetizálására és letétbe helyezésére CalS3. Ezért valószínű, hogy a plazmodesmata sűrűsége befolyásolhatja a indukált ellenállás válasz a kórokozók támadására növényekben.

Ez az ötlet tisztázódott, amikor felfedezték, hogy egy fehérje nevű PDLP5 (plazmodesmatában található 5. protein) szalicilsav termelését okozza, amely fokozza a növényi patogén baktériumok támadása elleni védekező választ.

1897-ben Eduard Tangl észrevette a plazmodesmaták jelenlétét a szimplazmában, de csak 1901-ben, amikor Eduard Strasburger plazmodesmatáknak nevezte őket.

Természetesen az elektronmikroszkóp bevezetése lehetővé tette a plazmodesmaták közelebbi vizsgálatát. A nyolcvanas években a tudósok fluoreszcens próbák segítségével megvizsgálhatták a molekulák mozgását a plazmodematán keresztül. A plazmodesmaták szerkezetével és funkciójával kapcsolatos ismereteink azonban továbbra is kezdetlegesek, és további kutatásokat kell elvégezni, mielőtt mindent megértenének.

A további kutatást hosszú ideig akadályozták, mivel a plazmodesmátok annyira szorosan kapcsolódnak a sejtfalhoz. A tudósok megkíséreltek eltávolítani a sejtfalat, hogy jellemezzék a plazmodesmata kémiai szerkezetét. 2011-ben, ezt elérték, és számos receptor fehérjét találtak és jellemeztek.