Plazmodesmata Nedir?

Plazmodesmata, bitki hücrelerini birbirine bağlayan küçük kanallardır. Küçük ve büyük moleküllerin transferi yoluyla komşu hücrelerin sitoplazmaları arasındaki etkileşimleri kolaylaştırırlar. Hücreden hücreye iletişim için önemli bir yoldur.

Bitkiler çok hücreli organizmalardır; Bir bütün olarak bir organizma oluşturmak için birlikte çalışan yüzlerce ve binlerce hücreden oluşurlar.

Organizmanın işlevini yerine getirebilmesi için hücrelerinin koordine olması ve bunun için birbirleriyle etkileşime girmeleri gerekir. Ancak, bir hücre başka bir hücreyi telefonla arayamaz veya whatsapp dan yazamaz .

Bunun yerine bitki hücreleri, iletişim sağlamak için plazmodesmata geliştirmiştir.

Yukarıda gösterilenler, genetik materyali ve kofulu çevreleyen farklı çekirdeklere sahip üç bitki hücresidir. Plasmodesmata, hücreler arasında sarı köprü benzeri yapılarla temsil edilir.

Plasmodesmata, iki bitişik hücreyi birbirine bağlayan tüneller gibi iki odayı birbirine bağlayan bir koridordur.

Bir plazmodesma (tekil plazmodesmata formu) iki bileşenden oluşur: zar ve zar boşlukları. Zar kısmı, bitki hücresinin dış kaplamasının, plazma zarının veya hücre zarının bir uzantısıdır. Her iki hücre arasında desmotubül adı verilen endoplazmik retikulum (hücre bileşeni) tarafından zar boşlukları oluşturulur.

Plasmodesmata, bitki hücrelerini birbirine bağladıkları ve bitki aktivitelerinin düzgün çalışması için bitkinin önemli molekülleri transfer etmesine yardımcı oldukları için çok önemli tünel yapılarıdır.

Plasmodesmata ayrıca moleküllerin içlerinden akışını düzenlemeye yardımcı olur. Aktin ve miyozin proteinleri , tıpkı otoban gişelerinin yollarda uygun trafik yönünü sağlaması gibi moleküllerin transferine yardımcı olur. Moleküllerin bitişik bitki hücreleri arasındaki plazmodesmata boyunca hareketine semplastik yol denir.

Plazmodesmatadan hangi moleküller geçebilir?

Moleküllerin plazmodesmata yoluyla taşınması bu yapıların genişliğine bağlıdır. Normal koşullar altında, şekerler ve amino asitler gibi 1 kDa’dan (kilodalton) daha küçük olan moleküller, sorunsuzca geçebilir.

RNA ve proteinler gibi daha büyük moleküller ancak kanal boyutu artarsa geçebilir. Bu, bitkinin gelişme aşaması gibi dış etkilerden kaynaklanabilir. Plasmodesmata’nın yapısı doğası gereği esnektir ve bitkilerin ihtiyaçlarına göre kolayca değiştirilebilir.

Geçiş boyutunu ne düzenler?

Cevap callose birikimidir. Callose, bitki hücre duvarında bulunan ve bitkilerin farklı stres türlerinde hayatta kalmasına yardımcı olan bir karbonhidrattır.

Bitki hücreleri, callose üretimi ve parçalanması için spesifik enzimlere sahiptir. Üretilen kalloz (callose), plazmodesmatanın boynunda birikir ve plazmodesmatanın gözenek boyutunu daraltır. Yani sadece küçük moleküller geçebilir. Buna karşılık, kallozun enzimatik parçalanması, daralmayı kolaylaştıracak ve daha büyük moleküllerin hareketi için geçiş yolunun boyutunu artıracaktır.

Böylece, kalloz birikimindeki dalgalanmalar, moleküllerin plazmodesmata boyunca taşınmasını kesin olarak düzenler.

Plazmodesmata neden önemlidir?

Plasmodesmata, bitki hücrelerinin birbirleriyle iletişim kurmasına yardımcı olur.

Bitki büyümesini düzenleyen besinler ve diğer moleküllerin yanı sıra mRNA ve proteinler gibi makromoleküllerin taşınmasını kolaylaştırırlar. Taşıma çift yönlü olarak gerçekleşir, yani moleküller gerektiğinde ileri geri hareket edebilir.

Plazmodesmata’nın “plastisitesi” olarak adlandırılan yapı geçidin boyutunu değiştirerek hücreler arası taşımayı düzenlerler. Plazmodesmata’nın aracılık ettiği hücreler arasındaki temas alanı, plazmodesmata sayısı, uzunlukları ve kesit alanları gibi faktörler de iletim hızını belirleyebilir.

Plasmodesmata, fotosentez sırasında yapraklar tarafından üretilen besin maddelerini ihtiyaç duyan dokulara taşıyarak vasküler taşımada önemli bir rol oynar. Taşımaya ek olarak, bitki bağışıklığında da önemli bir rol oynarlar. Bitkilerin bakteriyel, viral ve fungal patojenlere direnmesine yardımcı olurlar. Bir bitki bir patojenle karşılaştığında, en erken savunmalardan biri plazmodesmatanın kapanmasıdır. Geçit kapanırsa veya tıkanırsa, patojen artık hücrelere nüfuz edemez ve enfeksiyonu yayamaz.