door Sara Ryding, B. Sc. beoordeeld door Dr. Surat P, ph. d.

een van de meest fundamentele verschillen tussen dierlijke en plantaardige cellen is de celwand – een stijve structuur rond de plantencellen. De celwand zorgt voor sterkte en structurele ondersteuning, maar verhindert ook dat de plantencellen direct met elkaar in contact komen. Om dit te overwinnen, hebben de installaties “plasmodesmata” – intercellulaire verbindingen die het cytoplasma van twee cellen samen overbruggen.

Plant Cell Diagram. Beeld door: Sakurra /

structuur

Plasmodesmata is een buis die een cel met een andere verbindt. Rond de open ruimte van de buis is een membraan en loopt in het centrum is de desmotubule, die bestaat uit strak verpakt endoplasmatisch reticulum (ER). De ER is continu tussen de twee cellen. Tussen desmotubule en het membraan is de cytoplasmic mouw, waar de meeste overdracht van molecules voorkomt. De huls bevat diverse structuren, zoals actin en myosine die contractiele krachten verstrekken om in het vervoer te helpen.

functie

Plasmodesmata vergemakkelijken de beweging van moleculen tussen cellen, variërend van kleine fotosynthetische producten tot grote eiwitten en mRNA. In vaatweefsel zijn plasmodesmata cruciaal voor de beweging van voedingsstoffen. Ze zijn ook cruciaal tijdens de ontwikkeling, omdat, in tegenstelling tot dierlijke cellen, plantencellen niet bewegen. De juiste expressie van genen zowel in de tijd als in de ruimte is daarom belangrijk. Terwijl de installatiecellen, zoals dierlijke cellen, receptor-ligand interactie kunnen signaleren andere cellen, bieden plasmodesmata direct contact aan. Bovendien verschilt de grootte van de huls in verschillende celtypes en plantenweefsels. Plasmodesmata zijn daarom een actieve celcomponent in intercellulair transport, tijdens ontwikkeling en in het rijpe Weefsel.

onafhankelijke evolutie

Plasmodesmata-achtige structuren zijn aanwezig in veel meercellige organismen met stijve celwanden, maar ze lijken onafhankelijk te zijn geëvolueerd in verschillende geslachten. Dit wijst op celconnectiviteit die voor multicellularity kritiek is. Aangezien zowel de stijve celwanden als de multicellulariteit onafhankelijk verscheidene malen hebben geëvolueerd, kan ware plasmodesmata ook onafhankelijk hebben geëvolueerd. De plasmodesmata in landplanten zijn niet aanwezig in hun algen voorouders en worden verondersteld onafhankelijk te zijn geëvolueerd. Studies naar algen die een gemeenschappelijke voorouder met hogere planten delen wijzen erop dat de selectiviteit die door ER in plasmodesmata wordt geboden van cruciaal belang was om complexere structuren te ontwikkelen.

rol van Plasmodesmata tijdens de ontwikkeling

groei

gebruikmakend van groene fluorescerende eiwitten (gfps) bleek de plasmodesmata-opening het hoogst te zijn in de scheutmeristem (waar de groei plaatsvindt) en significant lager in de cotyledons (embryonale bladeren). Dit komt overeen met volwassen planten, waar de connectiviteit is hoger in jongere delen en lager in meer volwassen delen, het toevoegen van verdere ondersteuning dat plasmodesmata zijn cruciaal tijdens de groei en ontwikkeling.

verdediging tegen infectie

Plasmodesmata-connectiviteit kan ook veranderen als reactie op bepaalde triggers. Aanwezigheid van bacteriële flagellin en schimmelchitine kan plasmodesmata blokkeren. Dit is een primaire verdediging tegen infectie, aangezien het effectief afdicht van de geïnfecteerde cel en de doorgang van de ziekteverwekker naar andere cellen blokkeert.

Het doel van het huidige onderzoek is om te begrijpen hoe plasmodesmata hun transportcapaciteiten ruimtelijk en temporeel veranderen.

verdere lezing

• alle Plasmodesmata-inhoud

geschreven door

Sara Ryding

Sara is een gepassioneerde life sciences-schrijver die gespecialiseerd is in zoölogie en ornithologie. Ze is momenteel het afronden van een Ph.D. aan Deakin University in Australië, die zich richt op hoe de snavels van vogels veranderen met de opwarming van de aarde.

citaten