av Sara Ryding, B. Sc. granskad av Dr. Surat P, ph. d.

en av de mest grundläggande skillnaderna mellan djur – och växtceller är cellväggen-en styv struktur som omger växtcellerna. Cellväggen ger styrka och strukturellt stöd, men det hindrar också växtcellerna från att vara i direkt kontakt med varandra. För att övervinna detta har växter ”plasmodesmata” – intercellulära anslutningar som överbryggar cytoplasman hos två celler tillsammans.

Växtcellsdiagram. Bildkredit: Sakurra /

struktur

Plasmodesmata är ett rör som länkar en cell till en annan. Omgivande rörets öppna utrymme är ett membran och löper i mitten är desmotubulen, som består av tätt packad endoplasmatisk retikulum (ER). ER är kontinuerlig mellan de två cellerna. Mellan desmotubulen och membranet är den cytoplasmiska hylsan, där mest överföring av molekyler sker. Hylsan innehåller olika strukturer, såsom aktin och myosin som ger kontraktila krafter för att hjälpa till i transporten.

funktion

Plasmodesmata underlättar rörelsen av molekyler mellan celler, allt från små fotosyntetiska produkter till stora proteiner och mRNA. I vaskulär vävnad är plasmodesmata avgörande för rörelsen av näringsämnen. De är också avgörande under utvecklingen eftersom växtceller, till skillnad från djurceller, inte rör sig. Det korrekta uttrycket av gener både temporärt och rumsligt är därför viktigt. Medan växtceller, som djurceller, kan receptor-ligandinteraktioner för att signalera andra celler, erbjuder plasmodesmata direktkontakt. Dessutom skiljer sig hylsans storlek i olika celltyper och växtvävnader. Plasmodesmata är därför en aktiv cellkomponent i intercellulär transport, under utveckling och i den mogna vävnaden.

oberoende Evolution

Plasmodesmata-liknande strukturer finns i många flercelliga organismer med styva cellväggar, men de verkar ha utvecklats oberoende i olika linjer. Detta indikerar cellanslutning som är avgörande för multicellularitet. Eftersom både styva cellväggar och multicellularitet har utvecklats oberoende flera gånger kan sann plasmodesmata också ha utvecklats oberoende. Plasmodesmata i landväxter finns inte i sina algförfäder och tros ha utvecklats oberoende. Studier på alger som delar en gemensam förfader med högre växter indikerar att selektiviteten som erbjuds av ER i plasmodesmata var kritisk för att utveckla mer komplexa strukturer.

Roller av Plasmodesmata under utveckling

tillväxt

med användning av gröna fluorescerande proteiner (GFPs) visade sig plasmodesmata-bländaren vara högst i shoot meristem (där tillväxt sker) och signifikant lägre i cotyledons (embryonala löv). Detta motsvarar vuxna växter, där anslutningen är högre i yngre delar och lägre i mer mogna delar, vilket ger ytterligare stöd att plasmodesmata är kritiska under tillväxt och utveckling.

försvar mot infektion

Plasmodesmata-anslutning kan också förändras som svar på vissa triggers. Närvaro av bakteriell flagellin och svampkitin kan blockera plasmodesmata. Detta är ett primärt försvar mot infektion, eftersom det effektivt förseglar den infekterade cellen och blockerar patogenens passage till andra celler.målet med aktuell forskning är att förstå hur plasmodesmata förändrar sina transportförmågor rumsligt och temporärt.

Vidare läsning

• Alla Plasmodesmata innehåll

skriven av

Sara Ryding

Sara är en passionerad life sciences författare som specialiserat sig på zoologi och ornitologi. Hon håller för närvarande på att slutföra en doktorsexamen vid Deakin University i Australien som fokuserar på hur fåglarnas näbb förändras med global uppvärmning.

citat