A plazmodesmata citoszolos kapcsolatok, amelyek léteznek a szomszédos növényi sejtek között, azaz protoplasztokat (citoszol és plazmamembrán) kommunikálnak a sejtfalon keresztül, és folyamatos szimplasztikát képeznek.
Ezek a struktúrák funkcionálisan analógok vagy egyenértékűek az állati szövet sejtjei között megfigyelt réspontokkal, és fő feladata a sejtek kommunikálása egymással, és csatornaként szolgál a különféle típusú ionok és molekulákat.
A leegyszerűsített és apoplasztikus utak és a plazmodesmaták bevonása (Forrás: Jackacon, a Smartse által a Wikimedia Commonson keresztül vektorizálva)
A Plasmodesmatát több mint 100 évvel ezelőtt írta le Tangl, és azóta több száz tanulmány jelent meg, amelyek működési mechanizmusát, felépítését és egyéb kapcsolódó aspektusaikat részletesen ismertették.
Jelenleg ismert, hogy ezek a sejtek közötti citoszolos "csatornák" vagy "kapcsolatok" szigorú kontroll mechanizmusok alatt állnak, és azt is megállapították, hogy ezek elsősorban integrált membránfehérjékből, chaperonefehérjékből és más fehérjékből állnak, amelyek a anyagokat.
A plazmodesmaták jellemzői
A plazmodesmata összekapcsolja a növényi szövet ugyanazon „egyszerűsített doménjéhez” tartozó sejteket, ami azt jelenti, hogy a növény nem minden sejtje kapcsolódik egymáshoz, de a szövetben különböző specifikus „régiók” vannak, amelyekben az ott jelen lévő sejtek állandóan információcserét folytatnak.
Ezek nagyon dinamikus struktúrák; számuk, szerkezetük és működésük megváltoztatható a szövet speciális funkcionális igényeire reagálva.
Ezenkívül ezek a csatornák lebonthatók vagy "lezárhatók" egyes cellás interfészekben (a két sejt közötti térben), ami egy egyszerűsített "gát" kialakulását vonja maga után egyes növényi szövetek sejtjei között, és elősegíti a meghatározott régiók elszigetelését egy szövet.
Néhány bibliográfiai idézet szerint a plazmodematák olyan komplex struktúrák, mint az úgynevezett nukleáris póruskomplexek, amelyek hasonló funkciókat látnak el, de a molekuláris információk áthelyezésében a citoszolos környezetből a mag belsejébe.
Szerkezet
Gyors pillantás a növényi szövetre elegendő annak ellenőrzésére, hogy létezik-e többféle plazmodesmata típus.
Egyes szerzők szerint ezeket elsődleges és másodlagos kategóriákba lehet sorolni, attól a pillanattól függően, amikor egy sejt élettartama során kialakulnak; vagy egyszerű és elágazó, a sejt és a sejt között kialakult csatornák morfológiájától függően.
A szóban forgó plazmodesmus típusától függetlenül, annak "szerkezeti felépítése" többé-kevésbé egyenértékű, mivel szinte mindig 20-50 nm átmérőjű vezetékekről van szó, amelyek bejárata vagy nyílása valamivel több szűk, amely úgynevezett „szűk keresztmetszet megszűkülése”.
Egyes tudósok azt sugallták, hogy a plazmodesmaták nyílásainak ilyen összehúzódása részt vesz az anyagok ezen keresztül történő áramlásának szabályozásában, azaz az, hogy tágulásuk (tágulás) vagy összehúzódás (az átmérő csökkenése) határozza meg az áramlás mértékét és sebességét.
Ezek a "szűk keresztmetszetek" kallóznak (β-1,3-glükán) néven ismert anyagból állnak, és - amint arra következtetni lehet - ezeket a csatornákat összekötő növényi sejtek falához legközelebb eső területeken találják.
A plazmodesmata grafikus ábrázolása (Forrás: Felhasználó: Zlir'a a Wikimedia Commons segítségével)
Primer plazmodesmata
Primer plazmodesmata alakul ki a "sejtlemezben" a citokinezis során, amely a mitózis ideje, amikor a két lánysejt elválasztódik. Ezek azonban szerkezeti átalakításon menhetnek keresztül, és megváltoztathatják eloszlást és működést azon növény fejlesztése során, amelyhez tartoznak.
Ezek a plazmodesmáta valójában membrán környezet, amely a plazmamembrán pórusaiból áll, és egyfajta hidat képez a sejtfal és a "csapdába helyezett" endoplazmatikus retikulum axiális elemének, amelyet desmotubulusnak hívnak.
A demotubulus körülbelül 15 nm átmérőjű hengeres szerkezet, amely egy sejt endoplazmatikus retikulumából áll, amely folytonos a szomszédos sejt endoplazmatikus retikulumának cisternáival, amely a plazmodemán keresztül kapcsolódik.
A desmotubula által képviselt "szál" és a plazmodesmus henger alakú üregét alkotó plazmamembrán között van egy olyan hely, amelyet úgynevezett "citoplazmatikus hüvelynek" (citoplazmatikus hüvelynek) nevezünk, amelyen keresztül úgy gondoljuk, hogy ez előfordul az anyagok áramlása az egyik cellából a másikba.
Másodlagos plazmodesmata
Ezek azok, amelyek de novo-t képezhetnek a két sejtfala között, függetlenül a citokinéztől, vagyis anélkül, hogy sejtosztásos eseményre lenne szükség. A másodlagos plazmodesmáták különleges funkcionális és szerkezeti tulajdonságokkal rendelkeznek.
A szekunder plazmodesmata a plazmodesmata korábban létező „feleinek” ellentétes végeinek összeolvadása révén jön létre, amelyek általában a sejtfal azon részeiben vannak kialakítva, amelyek vékonyodnak. Minden egyesített fél létrehozza a plazmodesmus központi üregeit.
Az ilyen típusú plazmodémia központi szálait ezt követően az endoplazmatikus retikulum tubulusok passzív "bezárásával" adják hozzá, és a kapott morfológia nagyon hasonló az elsődleges plazmodesmatáéhoz.
A terület szakemberei azt sugallják, hogy a másodlagos plazmodesmaták olyan sejtekben alakulnak ki, amelyekben kiterjedt növekedési folyamatok (megnyúlás) zajlanak, vagyis a hosszanti sejtfalak között, annak érdekében, hogy ellensúlyozzák a plazmodesmaták számának fokozatos „hígulását”, amely a a növekedéshez.
Jellemzők
A plazmodesmata a növényi szövet egyik fő sejt-sejt kommunikációs útvonalát képviseli. Ezek a struktúrák csatornát is kínálnak az elektromos jelzéshez, a lipidek és kis oldódású molekulák diffúziójához, valamint a transzkripciós faktorok és makromolekulák, például fehérjék és nukleinsavak cseréjéhez.
Ezek a kommunikációs útvonalak, amelyeket a plazmodesmata biztosít, alapvető funkciónak tűnik a növény fejlődésének programozásában, valamint az érett növény élettani működésének koordinálásában.
Részt vesznek a fontos molekulák fiziológiai és fejlődési szempontból történő felszabadulásának szabályozásában a fém (amely az sapot hordozza) felé; beavatkoznak egyes sejtek és szövetek fizikai izolációjába a fejlődés során, ezért állítják őket, hogy koordinálják a növekedést, a fejlődést és a kórokozókkal szembeni védelmet.
Kórokozó gomba általi invázió után a plazmodesmaták is részt vesznek, mivel megfelelnek a növényi szövetekben az intracelluláris vagy egyszerűsített inváziós utaknak.
Irodalom
- Ehlers, K. és Kollmann, R. (2001). Primer és szekunder plazmodesmáta: felépítés, eredete és működése. Protoplazma, 216 (1-2), 1.
- Lucas, WJ, és Lee, JY (2004). Plasmodesmata mint növények szupracelluláris kontrollhálózata. Nature Reviews, Molecular Cell Biology, 5 (9), 712.
- Maule, AJ (2008). Plasmodesmata: szerkezet, funkció és biogenezis. Jelenlegi vélemény a növénybiológiáról, 11 (6), 680-686.
- Robards, AW és Lucas, WJ (1990). Plazmodezmata. A növénybiológia éves áttekintése, 41 (1), 369-419.
- Roberts, A., és Oparka, KJ (2003). Plasmodesmata és a szimpatikus transzport ellenőrzése. Plant, Cell & Environment, 26. (1), 103-124.
- Turgeon, R. (1996). Phloem betöltés és plazmodesmata. Trends in Plant Science, 1 (12), 418-423.