Čo sú plazmové obrazce?

Plasmodesmata je tenký kanál rastlinných buniek, ktorý im umožňuje komunikovať.

Rastlinné bunky sa v mnohých ohľadoch líšia od živočíšnych buniek, a to z hľadiska niektorých svojich vnútorných organely a skutočnosť, že rastlinné bunky majú bunkové steny, ak tomu tak nie sú živočíšne bunky. Tieto dva typy buniek sa tiež líšia v spôsobe, akým navzájom komunikujú a v tom, ako translokujú molekuly.

Plazmodesmata (singulárna forma: plazmodesma) sú medzibunkové organely nachádzajúce sa iba v rastlinných a riasových bunkách. ("Ekvivalent" živočíšnej bunky sa nazýva medzera.)

Plazmodesmata pozostávajú z pórov alebo kanálov, ležiacich medzi jednotlivými rastlinnými bunkami, a spájajú symplastický priestor v rastline. Môžu sa tiež označovať ako „mosty“ medzi dvoma rastlinnými bunkami.

Plazmodesmata oddeľujú vonkajší bunkové membrány rastlinných buniek. Skutočný vzdušný priestor oddeľujúci bunky sa nazýva desmotubulus.

Desmotubula má tuhú membránu, ktorá vedie po dĺžke plazmódy. Cytoplazma leží medzi bunkovou membránou a desmotubulou. Celá plazódma je pokrytá

Plazmodesmata sa tvoria počas bunkového delenia vývoja rastlín. Tvoria sa, keď sa časti hladkého endoplazmatického retikula z rodičovských buniek zachytia v novo vytvorenom rastlinná bunka múr.

Vytvárajú sa primárne plazmodesmata, zatiaľ čo sa tvorí bunková stena a endoplazmatické retikulum; potom sa vytvoria sekundárne plazmodesmata. Sekundárne plazmodesmata sú komplexnejšie a môžu mať rôzne funkčné vlastnosti, pokiaľ ide o veľkosť a povahu molekúl, ktoré môžu prejsť.

Plazmodesmata hrajú úlohu v bunkovej komunikácii aj v translokácii molekúl. Rastlinné bunky musia spolupracovať ako súčasť viacbunkového organizmu (rastlina); inými slovami, jednotlivé bunky musia pracovať v prospech spoločného dobra.

Komunikácia medzi bunkami je preto rozhodujúca pre prežitie rastlín. Problémom rastlinných buniek je tuhá a tuhá bunková stena. Pre väčšie molekuly je ťažké preniknúť do bunkovej steny, a preto sú potrebné plazmodesmata.

Plazmodesmata spájajú tkanivové bunky navzájom, takže majú funkčný význam pre rast a vývoj tkanív. výskumníci objasnené v roku 2009 že vývoj a návrh hlavných orgánov závisel od transportu transkripčných faktorov (proteínov, ktoré pomáhajú prevádzať RNA na DNA) prostredníctvom plazmódových údajov.

Plasmodesmata sa predtým považovali za pasívne póry, cez ktoré sa živiny a voda pohybovali, ale teraz je známe, že sa jedná o aktívnu dynamiku.

Zistilo sa, že aktínové štruktúry pomáhajú presúvať transkripčné faktory a dokonca rastlinné vírusy prostredníctvom plazmodmy. Presný mechanizmus toho, ako plazmodesmata regulujú transport živín, nie je dobre známy, ale je známe, že niektoré molekuly môžu spôsobiť, že sa plazmodesma kanály otvoria širšie.

Fluorescenčné sondy pomohli zistiť, že priemerná šírka plazmodesmálneho priestoru je približne 3 až 4 nanometrov. To sa však môže líšiť medzi rastlinnými druhmi a dokonca aj bunkovými typmi. Plazmodesmata môžu dokonca byť schopné zmeniť svoje rozmery smerom von, takže sa môžu prenášať väčšie molekuly.

Rastlinné vírusy sa môžu pohybovať plazmidatami, čo môže byť pre rastliny problematické, pretože vírusy sa môžu pohybovať okolo a infikovať celú rastlinu. Vírusy môžu dokonca byť schopné manipulovať s veľkosťou plazmód, takže sa môžu pohybovať väčšie vírusové častice.

Vedci sa domnievajú, že molekula cukru, ktorá riadi mechanizmus uzatvárania plazmodimálneho póru, je kalóza. V reakcii na spúšťač, ako je napríklad patogénny útočník, sa v bunkovej stene okolo plazmódového póru usadí kalóza a póry sa uzavrú.

Gén, ktorý dáva príkaz na syntézu a uloženie kalózy, sa nazýva CalS3. Preto je pravdepodobné, že hustota plazmódových údajov môže ovplyvniť indukovaná reakcia na rezistenciu na napadnutie patogénmi v rastlinách.

Táto myšlienka bola objasnená, keď sa zistilo, že proteín je pomenovaný PDLP5 (proteín 5 lokalizovaný v plazme) spôsobuje produkciu kyseliny salicylovej, ktorá zvyšuje obrannú reakciu proti napadnutiu patogénnymi baktériami.

V roku 1897 si Eduard Tangl všimol prítomnosť plazmodesmata v rámci symplasmu, ale až v roku 1901 ich Eduard Strasburger nazval plazmodesmata.

Zavedenie elektrónového mikroskopu prirodzene umožnilo bližšie študovať plazmodesmata. V osemdesiatych rokoch mohli vedci študovať pohyb molekúl plazmidovými údajmi pomocou fluorescenčných sond. Naše vedomosti o štruktúre a funkcii plazmodesmata však zostávajú základné a pred úplným pochopením všetkých je potrebné vykonať viac výskumu.

Ďalšiemu výskumu sa už dlho bránilo, pretože plazmodesmata sú tak úzko spojené s bunkovou stenou. Vedci sa pokúsili odstrániť bunkovú stenu, aby charakterizovali chemickú štruktúru plazmodát. V roku 2011 to sa podariloa bolo nájdených a charakterizovaných veľa receptorových proteínov.