Plasmodesmata הם קשרי cytosolic הקיימים בין תאי צמח סמוך, כלומר, תקשורת פרוטופלאסט (cytosol ו הממברנה) דרך דופן התא, ויוצרים symplastic רציף.
מבנים אלו הם אנלוגיים מבחינה תפקודית או שקולים לצמתים הפערים הנצפים בין תאי רקמת בעלי חיים ותפקידם העיקרי הוא לתקשר זה עם זה את התאים ולשמש תעלה להובלת סוגים שונים של יונים ו מולקולות.
המסלולים הפשטניים והאפופלסטיים והמעורבות של פלסמוסמטה (מקור: Jackacon, וקטוריזציה על ידי Smartse באמצעות ויקימדיה Commons)
פלסמוסמטה תוארה לפני למעלה ממאה שנה על ידי טנגל ומאז פורסמו מאות מחקרים בהם פורטו בפירוט מנגנון התפקוד שלהם, מבנהם והיבטיו הקשורים אחרים.
נכון לעכשיו ידוע כי "תעלות" או "חיבורים" ציטוזוליים אלה בין תאים הם מבנים הנמצאים תחת מנגנוני בקרה קפדניים וכן נקבע כי הם מורכבים בעיקר מחלבוני קרום אינטגרליים, חלבוני צ'פרון וחלבונים אחרים המתמחים בהובלתם של חומרים.
מאפייני פלסמוסמטה
Plasmodesmata מחברים תאים השייכים לאותו "תחום פשטני" ברקמת צמח, מה שאומר שלא כל התאים של צמח קשורים זה לזה, אך ישנם "אזורים" ספציפיים ברקמה בהם התאים שנמצאים שם מחליפים מידע לצמיתות.
אלה מבנים דינאמיים ביותר; ניתן לשנות את מספרם, מבנהם ותפעולם בתגובה לדרישה פונקציונאלית ספציפית על בד.
בנוסף, תעלות אלה יכולות להיות מושפעות או "אטומות" בכמה ממשקים סלולריים (המרחב בין שני תאים), מה שמרמז על היווצרות "מחסום" פשטני בין תאי רקמות הצמח וקידום בידודם של אזורים מוגדרים בתוך רִקמָה.
כמה ציטוטים ביבליוגרפיים מראים כי פלסמודסמטה הם מבנים מורכבים כמו מה שמכונה מתחמי הנקבוביות הגרעיניות, המבצעים פונקציות דומות אך בהעברת מידע מולקולרי מהסביבה הציטוזולית אל פנים הגרעין.
מִבְנֶה
די במבט מהיר ברקמת הצמח בכדי לוודא שישנם סוגים מרובים של פלסמוסמטה.
על פי חלק מהמחברים ניתן לסווג את אלה כראשוניים ומשניים, בהתאם לרגע בו הם נוצרים במהלך חיי התא; או כפשוטים ומסועפים, תלוי במורפולוגיה של הערוצים הנוצרים בין תא לתא.
ללא קשר לסוג הפלסמוסמוס המדובר, "הארכיטקטורה המבנית" שלו פחות או יותר שווה, מכיוון שהיא כמעט תמיד שאלה של צינורות בקוטר שמשתנה בין 20 ל 50 ננומטר, שהכניסות או המפתחים שלהם מעט יותר צרה, המהווה מה שמכונה "הצרת צוואר בקבוק".
יש מדענים שהציעו כי היצרות כזו בפתחי פלסמוסמטה תשתתף בוויסות זרימת החומרים דרך אלה, כלומר התרחבותם (התפשטותם) או הצרתם (הקטנת קוטר) קובעת את כמות ומהירות הזרימה .
"צווארי בקבוק" אלה מורכבים מחומר המכונה קליוזה (β-1,3-glucan) וכפי שניתן להסיק, הם נמצאים באזורים הקרובים ביותר לקיר של תאי צמחים המחוברים על ידי תעלות אלה.
ייצוג גרפי של plasmodesmata (מקור: משתמש: Zlir'a באמצעות Wikimedia Commons)
פלסמודה ראשונית
פלסמוסמטה ראשונית נוצרת ב"צלחת התא "במהלך ציטוקינזיס, וזה הזמן של המיטוזה בה שני תאי הבת נפרדים. עם זאת, אלה יכולים לעבור שינויים מבניים ולשנות את תפוצתם ותפעולם במהלך פיתוח המפעל אליו הם שייכים.
פלסמוסמטות אלה הן למעשה סביבות ממברניות המורכבות מנקבוביות בקרום הפלזמה המהוות מעין גשר בין דופן התא לבין יסוד צירי של הרקמה האנדופלמטית "הכלואה" המכונה desmotubule.
דמוטובולה היא מבנה גלילי בקוטר של כ -15 ננומטר, המורכב מהתכנית האנדופלסמטית של תא אחד הרציף עם הנזירים של הרקמה האנדופלמטית של התא השכן המחובר דרך הפלזמה.
בין "גדיל" המיוצג על ידי desmotubule לבין קרום הפלזמה המרכיב את החלל הגלילי שהוא plasmodesmus, יש חלל המכונה "שרוול ציטופלזמה" (שרוול ציטופלסמי), שדרכו הוא נחשב להתרחש זרימת החומרים מתא אחד לשני.
פלסמוסמטה משנית
אלה הם אלו שיכולים ליצור דה נובו בין שני קירות תאים ללא תלות בציטוקינזיס, כלומר ללא צורך באירוע חלוקת תאים. פלסמוסמטות משניות נחשבות כבעלות תכונות פונקציונליות ומבניות מיוחדות.
פלסמודסמטה משנית נוצרת בזכות האיחוי של קצוות מנוגדים של "חצאים" קיימים של plasmodesmata, המוקמים בדרך כלל באזורים של דופן התא שדללו. כל מחצית התמזגה יוצרת חללים מרכזיים של פלסמוסמוס.
הגדילים המרכזיים בסוג זה של פלסמודסמה מתווספים לאחר מכן על ידי "מארז" פסיבי של צינורות הרטיפלופיה האנדופלסמית והמורפולוגיה המתקבלת דומה מאוד לזו של פלסמודסמטה ראשונית.
מומחים בתחום מראים כי פלסמודסמטות משניות נוצרות בתאים העוברים תהליכי גידול נרחבים (התארכות), כלומר בין דפנות תא אורכיות, על מנת לפצות על "הדילול" המתקדם של מספר הפלסמודמות שיכולות להופיע בזכות לצמיחה.
מאפיינים
Plasmodesmata מייצגים את אחד ממסלולי התקשורת התאים העיקריים ברקמת הצמח. מבנים אלה מציעים גם תעלה לאיתות חשמלי, להתפשטות של ליפידים ומולקולות מסיסות קטנות ואף להחלפת גורמי שעתוק ומקרומולקולות כמו חלבונים וחומצות גרעין.
מסלולי תקשורת אלה המסופקים על ידי plasmodesmata נראה שיש להם תפקיד חיוני בתכנות פיתוח הצמח וגם בתיאום תפקודו הפיזיולוגי של צמח בוגר.
הם משתתפים בוויסות שחרור מולקולות חשובות מנקודת המבט הפיזיולוגית וההתפתחותית לעבר הפלם (הנושא את המוהל); הם מתערבים בבידוד הגופני של כמה תאים ורקמות במהלך ההתפתחות, וזו הסיבה שהם אומרים כי הם מתואמים צמיחה, התפתחות והגנה מפני פתוגנים.
לאחר פלישה על ידי פטריה פתוגנית מעורבים גם פלסמודסמטה, מכיוון שהם תואמים את מסלולי הפלישה התוך-תאיים או הפשטניים ברקמות הצמח.
הפניות
- Ehlers, K., and Kollmann, R. (2001). פלסמודה ראשונית ומשנית: מבנה, מקור ותפקוד. פרוטופלזם, 216 (1-2), 1.
- לוקאס, ווג'יי, ולי, ג'יי (2004). Plasmodesmata כרשת בקרה supracellular בצמחים. ביקורות על טבע ביולוגיה מולקולרית של תאים, 5 (9), 712.
- Maule, AJ (2008). Plasmodesmata: מבנה, פונקציה וביוגנזה. חוות דעת נוכחית בביולוגיה מהצומח, 11 (6), 680-686.
- Robards, AW, & Lucas, WJ (1990). פלסמוסמטה. סקירה שנתית של ביולוגיה מהצומח, 41 (1), 369-419.
- רוברטס, א 'ואופארקה, KJ (2003). פלסמוסמטה ובקרת תעבורה סימפטית. צמח, תא וסביבה, 26 (1), 103-124.
- Turgeon, R. (1996). העמסת פלואם ופלסמוסמטה. מגמות במדע הצמח, 1 (12), 418-423.