Что такое плазмодесматы?

Plasmodesmata представляет собой тонкий канал через растительные клетки, который позволяет им общаться.

Растительные клетки во многом отличаются от животных клеток, как с точки зрения некоторых из их внутренних органеллы и тот факт, что клетки растений имеют клеточные стенки, а клетки животных - нет. Два типа клеток также различаются по тому, как они общаются друг с другом и как они перемещают молекулы.

Plasmodesmata (единственная форма: плазмодесма) - это межклеточные органеллы, обнаруживаемые только в растительных и водорослевых клетках. (Животная клетка "эквивалент" называется щелевой контакт.)

Плазмодесмы состоят из пор или каналов, лежащих между отдельными клетками растения, и соединяют симпластическое пространство в растении. Их также можно назвать «мостами» между двумя растительными клетками.

Плазмодесматы отделяют наружные клеточные мембраны растительных клеток. Фактическое воздушное пространство, разделяющее клетки, называется десмотубулой.

Десмотубула обладает жесткой мембраной, которая проходит по длине плазмодезмы. Цитоплазма лежит между клеточной мембраной и десмотубулой. Вся плазмодесма покрыта

Форма плазмодесм при клеточном делении растений. Они образуются, когда части гладкого эндоплазматического ретикулума из родительских клеток оказываются захваченными во вновь образованном растительная клетка стены.

Первичные плазмодесмы образуются, в то время как клеточная стенка и эндоплазматический ретикулум также формируются; вторичные плазмодесматы образуются впоследствии. Вторичные плазмодесматы являются более сложными и могут иметь различные функциональные свойства с точки зрения размера и природы молекул, способных проходить через них.

Плазмодесматы играют роль как в клеточной коммуникации, так и в транслокации молекул. Растительные клетки должны работать вместе как часть многоклеточного организма (растения); другими словами, отдельные ячейки должны работать на благо общего блага.

Поэтому связь между клетками имеет решающее значение для выживания растений. Проблема с растительными клетками - жесткая, жесткая клеточная стенка. Большим молекулам трудно проникнуть через клеточную стенку, поэтому необходимы плазмодесматы.

Плазмодесмы связывают тканевые клетки друг с другом, поэтому они имеют функциональное значение для роста и развития ткани. Исследователи уточнено в 2009 году что развитие и дизайн основных органов зависели от транспорта транскрипционных факторов (белков, которые помогают преобразовывать РНК в ДНК) через плазмодесматы.

Ранее считалось, что Plasmodesmata - это пассивные поры, через которые перемещаются питательные вещества и вода, но теперь известно, что в этом есть активная динамика.

Было обнаружено, что актиновые структуры помогают перемещать факторы транскрипции и даже растительные вирусы через плазмодесму. Точный механизм того, как плазмодесмы регулируют транспорт питательных веществ, не совсем понятен, но известно, что некоторые молекулы могут вызывать более широкое открытие каналов плазмодесмы.

Флуоресцентные зонды помогли обнаружить, что средняя ширина плазмодесмального пространства составляет примерно 3-4 нанометра. Однако это может варьироваться между видами растений и даже типами клеток. Плазмодесмы могут даже изменять свои размеры наружу, чтобы можно было транспортировать более крупные молекулы.

Растительные вирусы могут проникать через плазмодесматы, что может быть проблематичным для растения, так как вирусы могут распространяться и заражать все растение. Вирусы могут даже быть в состоянии манипулировать размером плазмодесмы, так что более крупные вирусные частицы могут проходить через них.

Исследователи полагают, что молекула сахара, контролирующая механизм закрытия плазмодесмальной поры, является каллозой. В ответ на триггер, такой как захватчик патогенных микроорганизмов, каллоза откладывается в клеточной стенке вокруг поры плазмодезмы, и поры закрываются.

Ген, который дает команду для синтеза и депонирования каллозы, называется CalS3. Следовательно, вероятно, что плотность плазмодесматов может влиять на реакция индуцированного сопротивления к атаке патогенов в растениях.

Эта идея была прояснена, когда было обнаружено, что белок, названный PDLP5 (белок плазмодесмы 5) вызывает выработку салициловой кислоты, которая усиливает защитную реакцию против патогенной бактериальной атаки растений.

В 1897 году Эдуард Тангл заметил присутствие плазмодесм в симплазме, но только в 1901 году Эдуард Страсбургер назвал их плазмодесмами.

Естественно, введение электронного микроскопа позволило более близко изучить плазмодесматы. В 1980-х годах ученые могли изучать движение молекул через плазмодесматы с помощью флуоресцентных зондов. Тем не менее, наши знания о структуре и функции плазмодесм остаются зачаточными, и необходимо провести дополнительные исследования, прежде чем все будет полностью понято.

Дальнейшие исследования долгое время были затруднены, поскольку плазмодесматы так тесно связаны с клеточной стенкой. Ученые пытались удалить клеточную стенку, чтобы охарактеризовать химическую структуру плазмодесм. В 2011, это было достигнутои были обнаружены и охарактеризованы многие рецепторные белки.