Obsah
- TL; DR (príliš dlho; neprečítané)
- Čo je križovatka?
- Druhy medzier
- Dôležitosť medzier
- Čo sú plazmové obrazce?
- Funkcie plazmatických údajov
- Regulácia plazmatických údajov
- Variácie plazmatických údajov
- Iné typy spojení medzi bunkami
V živočíšnom aj rastlinnom kráľovstve musia byť bunky schopné navzájom komunikovať, aby sa zabezpečilo prežitie. Existuje množstvo kanálov a spojení, ktoré premosťujú bunky a umožňujú látkam a ich kríženiam medzi nimi. Dva hlavné príklady zahŕňajú plazmodesmata a medzery, ale majú dôležité rozdiely.
Prečítajte si viac o podobnostiach a rozdieloch medzi rastlinnými a živočíšnymi bunkami.
TL; DR (príliš dlho; neprečítané)
V rastlinách aj na zvieratách potrebujú bunky spôsob vzájomnej komunikácie, prenosu dôležitých signálov pre imunitnú reakciu a umožnenie materiálovým tokom cez membrány do iných buniek. Medzery medzi zvieratami a rastlinami plazódmových údajov sú dva podobné typy kanálov, ale navzájom sa líšia.
Čo je križovatka?
Gap križovatky sú formou spojovacieho kanála nájdeného v živočíšnych bunkách. Rastlinné bunky nemajú medzery.
Križovatka sa skladá z Konexonyalebo hemichannely. Hemichannely sa vyrábajú endoplazmatickým retikulom buniek a pomocou Golgiho aparátu sa premiestňujú na bunkovú membránu. Tieto molekulárne štruktúry sú vyrobené z transmembránových proteínov nazývaných konexíny. Spoje sa spoja tak, aby vytvorili medzeru medzi susednými bunkami.
Prečítajte si viac o funkcii a štruktúre Golgiho prístroja.
Spoje medzier slúžia ako kanály, ktoré umožňujú zásadné látky, ako sú malé difúzne molekuly, mikro RNA (miRNA) a ióny. Väčšie molekuly, ako sú cukry a proteíny, nemôžu prechádzať cez tieto malé kanály.
Spojky medzier musia pri komunikácii medzi bunkami pracovať rôznymi rýchlosťami. V prípade potreby rýchlej reakcie sa môžu rýchlo otvoriť a zatvoriť. Fosforylácia zohráva úlohu pri regulácii križovatiek.
Druhy medzier
Vedci doteraz našli tri hlavné typy medzier v živočíšnych bunkách. Homotypické medzery majú rovnaké súvislosti. Heterotypické medzery sa vyrábajú z rôznych typov spojení. Heteromérne medzerové spoje môžu mať buď rovnaké alebo rôzne spojenia.
Dôležitosť medzier
Spoje medzier pracujú tak, aby umožnili určitým materiálom prechádzať medzi susednými bunkami. To je rozhodujúce pre udržanie zdravia organizmu. Napríklad srdcové bunky myokardu potrebujú rýchla komunikácia cez tok iónov, aby fungoval správne.
Spoje medzier sú tiež dôležité pre reakcie imunitného systému. Imunitné bunky používajú medzery na vytváranie odpovedí v zdravých bunkách, ako aj v infikovaných alebo rakovinových bunkách.
Spojenie medzier v imunitných bunkách umožňuje prechod vápnikových iónov, peptidov a ďalších poslov. Jedným takým poslom je adenozíntrifosfát alebo ATP, ktorý slúži na aktiváciu imunitných buniek. Vápnik (Ca2 +) a NAD + slúžia ako signálne molekuly súvisiace s bunkovou funkciou počas celého života bunky.
RNA sa tiež nechá prechádzať medzerovými spojeniami, ale spojenia sa ukazujú ako selektívne, pre ktoré miRNA sú povolené.
Spoje na medzery sú tiež dôležité pri určitých rakovinách a poruchách krvi, ako je leukémia. Vedci stále zisťujú, ako funguje komunikácia medzi stromálnymi bunkami a leukemickými bunkami.
Vedci sa snažia objaviť viac informácií o rôznych blokátoroch medzerových spojení, aby umožnili výrobu nových liekov, ktoré môžu pomôcť liečiť poruchy imunity a ďalšie choroby.
Čo sú plazmové obrazce?
Vzhľadom na dôležitú úlohu medzier v živočíšnych bunkách by vás zaujímalo, či existujú aj v rastlinných bunkách. V rastlinných bunkách však chýbajú medzery.
Rastlinné bunky obsahujú kanály nazývané plasmodesmata, Edward Tangl ich prvýkrát objavil v roku 1885.Živočíšne bunky samy o sebe neobsahujú žiadne plazmodesmata, vedci však objavili podobný kanál, ktorý nie je spojkou medzier. Existuje množstvo štrukturálnych rozdielov medzi plazmidovými údajmi a medzerovými spojeniami.
Čo sú plazmodesmata (plazmodesma, ak sú jednotné)? Plazmodesmata sú malé kanály, ktoré vzájomne spájajú rastlinné bunky. V tomto ohľade sú dosť podobné medzerám v bunkách zvierat.
Avšak v rastlinných bunkách musia plazmové údaje prechádzať cez primárne a sekundárne bunkové steny, aby umožnili prenos signálov a materiálov. Živočíšne bunky nemajú bunkové steny. Rastliny teda potrebujú spôsob, ako sa dostať cez bunkové steny, pretože membrány rastlinnej plazmy sa navzájom priamo nekontaktujú v rastlinných bunkách.
Plazmodesmata sú zvyčajne valcovité a sú lemované plazmatickou membránou. Majú desmotubuly, úzke trubice vyrobené z hladkého endoplazmatického retikula. Novovytvorené primárne plazmodesmata majú tendenciu sa zhlukovať. Ako sa bunky rozširujú, vyvíjajú sa sekundárne plazmodesmata.
Funkcie plazmatických údajov
Plazmodesmata umožňujú prechod špecifických molekúl medzi rastlinnými bunkami. Bez plazmódmát nemohli potrebné materiály prechádzať medzi tuhými bunkovými stenami rastlín. Medzi dôležité materiály, ktoré prechádzajú plazmatickými údajmi, patria ióny, živiny a cukry, signálne molekuly pre imunitnú reakciu, príležitostne väčšie molekuly, ako sú proteíny a niektoré RNA.
Spravidla tiež slúžia ako druh filtra na zabránenie oveľa väčším molekulám a patogénom. Útočníci však môžu donútiť plazmodesmata, aby sa otvorili a potlačili tento obranný mechanizmus rastlín. Táto zmena priepustnosti plazmodata je len jedným z príkladov ich adaptability.
Regulácia plazmatických údajov
Plazmodesmata môžu byť regulované. Jedným z významných regulačných polymérov je Callosa, Kalóza sa hromadí okolo plazmódových údajov a riadi, čo môže do nich vstúpiť. Zvýšené množstvá kalózy vedú k menšiemu pohybu molekúl cez plazmatické dáta. Urobí to tak, že v podstate stlačí priemer pórov. Priepustnosť sa môže zvýšiť, keď je menej vápnik.
Väčšie molekuly niekedy môžu prechádzať cez plazmatické dáta rozšírením veľkosti pórov alebo ich dilatáciou. Bohužiaľ to niekedy využívajú vírusy. Vedci sa stále učia o presnom molekulárnom zložení plazmódmata a o tom, ako fungujú.
Variácie plazmatických údajov
Plazmodesmata majú rôzne formy v rôznych úlohách v rastlinných bunkách. Vo svojej najzákladnejšej podobe sú to jednoduché kanály. Plazmodesmata však môžu vytvárať pokročilejšie a vetviace kanály. Tieto posledne uvedené plazmodesmata fungujú skôr ako filtre, ktoré riadia pohyb v závislosti od typu rastlinného tkaniva. Niektoré plazmodesmata pracujú ako sitá, zatiaľ čo iné fungujú ako lievik.
Iné typy spojení medzi bunkami
V ľudských bunkách možno nájsť štyri typy intracelulárnych spojení. Jedným z nich sú križovatky. Ďalšie tri sú desmozómy, priliehajúce križovatky a oklúzne križovatky.
Desmozómy sú malé konektory potrebné medzi dvoma bunkami, ktoré často vydržia expozíciu, ako sú napríklad epitelové bunky. Spojenie pozostáva z kadherínov alebo linkerových proteínov.
Okrajové križovatky sa tiež nazývajú tesné križovatky. Vyskytujú sa, keď sa fúzujú plazmatické membrány dvoch buniek. Uzavieracím alebo tesným uzlom sa môže dostať veľa látok. Výsledné tesnenie slúži ako ochranná bariéra proti patogénom; niekedy ich však možno prekonať a tým otvoriť bunky útokom.
Priľnavé križovatky nájdete pod oklúznymi križovatkami. Kadheríny spájajú tieto dva druhy križovatiek. Adhézne križovatky sú spojené aktínovými vláknami.
Ešte ďalším konektorom je hemidesmozóm, ktorý používa skôr integrín ako kadheríny.
Vedci nedávno zistili, že živočíšne bunky aj baktérie obsahujú podobné kanály bunkovej membrány ako plazmodesmata, ktoré nie sú spojmi medzier. Nazývajú sa tunelové nanorúrky alebo TNT. V živočíšnych bunkách tieto TNT môžu umožniť vezikulárnym organelám pohybovať sa medzi bunkami.
Aj keď existuje mnoho rozdielov medzi medzerami a plazmovými údajmi, obidve hrajú úlohu pri umožňovaní vnútrobunková komunikácia, Prechádzajú bunkovými signálmi a môžu byť regulované tak, aby umožnili alebo odmietli kríženie určitých molekúl. Vírusy alebo iné vektory chorôb ich niekedy môžu manipulovať a zmeniť ich priepustnosť.
Keď sa vedci dozvedeli viac o biochemickom zložení oboch druhov kanálov, môžu lepšie upravovať alebo vyrábať nové liečivá, ktoré môžu predchádzať chorobám. Je zrejmé, že u mnohých druhov prevládajú póry s intracelulárnou membránou a zdá sa pravdepodobné, že v baktériách, rastlinách a zvieratách sa doteraz neobjavili nové kanály.