Boşluk Kavşakları ve Plasmodesmata Arasındaki Fark

Hem hayvan hem de bitki krallığında, hücreler hayatta kalmalarını sağlamak için birbirleriyle iletişim kurabilmelidir. Hücreler arasında köprü kuran ve maddelerin ve mesajların aralarında geçmesine izin veren bir dizi kanal ve bağlantı vardır. İki ana örnek, plazmodesmata ve boşluk bağlantılarını içerir, ancak bunlar önemli farklılıklara sahiptir.
Bitki ve hayvan hücreleri arasındaki benzerlikler ve farklılıklar hakkında daha fazla bilgi edinin.

TL; DR (Çok Uzun; Okumadım)

Hem bitkilerde hem de hayvanlarda hücreler, bağışıklık tepkisi için önemli sinyalleri iletmek ve malzemelerin zarlardan diğer hücrelere akmasına izin vermek için birbirleriyle iletişim kurmak için bir yola ihtiyaç duyarlar. Hayvanlardaki ve plazmodesmata bitkilerindeki boşluk bağlantıları, iki benzer kanal türüdür, ancak birbirlerinden belirgin farklılıklara sahiptirler.

Boşluk kavşakları hayvan hücrelerinde bulunan bir bağlantı kanalı şeklidir. Bitki hücreleri boşluk bağlantılarına sahip değildir.

Bir boşluk kavşağı şunlardan oluşur:

Boşluk bağlantıları, küçük yayılabilir moleküller, mikro RNA'lar (miRNA'lar) ve iyonlar gibi önemli maddelere izin veren kanallar görevi görür. Şekerler ve proteinler gibi daha büyük moleküller bu küçük kanallardan geçemezler.

Hücreler arası iletişim için boşluk kavşaklarının farklı hızlarda çalışması gerekir. Hızlı tepki gerektiğinde hızlı bir şekilde açılıp kapanabilirler. Fosforilasyon, boşluk bağlantılarının düzenlenmesinde rol oynar.

Şimdiye kadar, bilim adamları hayvan hücrelerinde üç ana tip boşluk bağlantısı buldular. Homotipik boşluk bağlantıları aynı bağlantılara sahiptir. Heterotipik boşluk bağlantıları, farklı tipte bağlantılardan yapılır. Heteromerik boşluk bağlantıları ya aynı bağlantılara sahip olabilir ya da farklı bağlantılara sahip olabilir.

Boşluk bağlantıları, belirli malzemelerin komşu hücreler arasında geçmesine izin vermek için çalışır. Bu, bir organizmanın sağlığını korumak için çok önemlidir. Örneğin, kalbin miyokard hücrelerinin hızlı iletişim düzgün çalışması için iyon akışı yoluyla.

Boşluk bağlantıları, bağışıklık sistemi tepkileri için de gereklidir. Bağışıklık hücreleri, sağlıklı hücrelerde olduğu kadar enfekte veya kanserli hücrelerde de yanıtlar oluşturmak için boşluk bağlantılarını kullanır.

Bağışıklık hücrelerindeki boşluk bağlantıları, kalsiyum iyonlarının, peptitlerin ve diğer habercilerin geçmesine izin verir. Böyle bir haberci, bağışıklık hücrelerini aktive etmeye hizmet eden adenosin trifosfat veya ATP'dir. Kalsiyum (Ca2+) ve NAD+, bir hücrenin yaşamı boyunca hücresel fonksiyonla ilgili sinyal molekülleri olarak hizmet eder.

RNA'nın boşluk bağlantılarından geçmesine de izin verilir, ancak bağlantıların hangi miRNA'lara izin verildiği konusunda seçici oldukları kanıtlanmıştır.

Boşluk kavşakları ayrıca bazı kanserlerde ve lösemi gibi kan hastalıklarında da önemlidir. Araştırmacılar hala stromal hücreler ve lösemik hücreler arasındaki iletişimin nasıl çalıştığını fark ediyorlar.

Bilim adamları, bağışıklık bozukluklarını ve diğer hastalıkları tedavi etmeye yardımcı olabilecek yeni ilaçların üretilmesini sağlamak için farklı boşluk bağlantı engelleyicileri hakkında daha fazla bilgi keşfetmeye çalışıyor.

Hayvan hücrelerinde boşluk bağlantılarının önemli rolü göz önüne alındığında, bitki hücrelerinde de var olup olmadığını merak edebilirsiniz. Bununla birlikte, bitki hücrelerinde boşluk bağlantıları yoktur.

Bitki hücreleri adı verilen kanalları içerir. plazmodesmata. Edward Tangl bunları ilk olarak 1885'te keşfetti. Hayvan hücreleri, kendi başına herhangi bir plazmodesmata barındırmazlar, ancak bilim adamları, bir boşluk bağlantısı olmayan benzer bir kanal keşfettiler. Plazmodesmata ve boşluk kavşakları arasında bir takım yapısal farklılıklar vardır.

Peki plazmodesmata (tekil ise plazmodesma) nedir? Plasmodesmata, bitki hücrelerini birbirine bağlayan küçük kanallardır. Bu bakımdan, hayvan hücrelerinin boşluk bağlantılarına oldukça benzerler.

Bununla birlikte, bitki hücrelerinde, plazmodesmata, sinyallerin ve malzemelerin geçmesine izin vermek için birincil ve ikincil hücre duvarlarını geçmelidir. Hayvan hücrelerinde hücre duvarı yoktur. Bu nedenle, bitki plazma zarları bitki hücrelerinde birbirleriyle doğrudan temas etmediğinden, bitkiler hücre duvarlarından geçmek için bir yola ihtiyaç duyarlar.

Plasmodesmata genellikle silindiriktir ve plazma zarı ile kaplıdır. Düz endoplazmik retikulumdan yapılmış desmotubüllere, dar tüplere sahiptirler. Yeni oluşan birincil plazmodesmata birlikte kümelenme eğilimindedir. Hücreler genişledikçe ikincil plazmodesmata gelişir.

Plasmodesmata, bitki hücreleri arasında spesifik moleküllerin geçişine izin verir. Plazmodesmata olmadan, bitkilerin katı hücre duvarları arasından gerekli maddeler geçemezdi. Plazmodesmatadan geçen önemli maddeler arasında iyonlar, besinler ve şekerler bulunur. sinyal molekülleri bağışıklık tepkisi için, bazen proteinler ve bazı RNA'lar gibi daha büyük moleküller.

Ayrıca genellikle çok daha büyük molekülleri ve patojenleri önlemek için bir tür filtre görevi görürler. Ancak istilacılar, plazmodesmatayı açmaya ve bitkilerin bu savunma mekanizmasını geçersiz kılmaya zorlayabilir. Plasmodesmata'nın geçirgenliğindeki bu değişiklik, uyarlanabilirliklerinin sadece bir örneğidir.

Plazmodesmata düzenlenebilir. Öne çıkan bir düzenleyici polimer, kalloz. Callose, plazmodesmata etrafında birikir ve onlara neyin girebileceğini kontrol etmek için çalışır. Artan miktarlarda kalloz, moleküllerin plazmodesmata yoluyla daha az hareket etmesine neden olur. Bunu esasen gözenek çapını sıkarak yapar. Daha az kaloz olduğunda geçirgenlik arttırılabilir.

Bazen daha büyük moleküller, gözenek boyutlarını genişleterek veya genişleterek plazmodesmatadan geçebilir. Bu ne yazık ki bazen virüsler tarafından yararlanılır. Araştırmacılar hala plazmodesmata'nın tam moleküler yapısını ve nasıl çalıştıklarını öğreniyorlar.

Plasmodesmata, bitki hücrelerinde farklı rollerde farklı biçimlere sahiptir. En temel biçimleriyle basit kanallardır. Ancak plazmodesmata daha gelişmiş ve dallanan kanallar yapabilir. Bu son plazmodesmata daha çok bitki dokusu tipine bağlı olarak hareketi kontrol eden filtreler olarak çalışır. Bazı plazmodesmatalar elek olarak, bazıları ise huni olarak çalışır.

İnsan hücrelerinde dört tip hücre içi bağlantı bulunabilir. Boşluk kavşakları bunlardan biridir. Diğer üçü dezmozomlar, yapışık kavşaklar ve tıkayıcı kavşaklardır.

Dezmozomlar, epitel hücreleri gibi sıklıkla maruz kalmaya dayanan iki hücre arasında ihtiyaç duyulan küçük bağlayıcılardır. Bağlantı kaderinlerden veya bağlayıcı proteinlerden oluşur.

Kapatıcı kavşaklara sıkı bağlantılar da denir. İki hücrenin plazma zarları birleştiğinde ortaya çıkarlar. Tıkanma veya sıkı bağlantıdan pek çok madde geçemez. Ortaya çıkan mühür, patojenlere karşı koruyucu bir bariyer görevi görür; ancak, bazen hücrelerin saldırıya açılmasıyla bunların üstesinden gelinebilir.

Yapışan kavşaklar, tıkayan kavşakların altında bulunabilir. Kadherinler bu iki tür kavşağı birbirine bağlar. Yapışan bağlantılar, aktin filamentleri aracılığıyla birleştirilir.

Yine başka bir bağlayıcı, kaderin yerine integrin kullanan hemidesmozomdur.

Son zamanlarda, bilim adamları, hem hayvan hücrelerinin hem de bakterilerin, boşluk bağlantıları olmayan plazmodesmataya benzer hücre zarı kanalları içerdiğini keşfettiler. Bunlara tünelleme nanotüpleri veya TNT'ler denir. Hayvan hücrelerinde, bu TNT'ler veziküler organellerin hücreler arasında hareket etmesine izin verebilir.

Boşluk bağlantıları ve plazmodesmata arasında birçok fark olsa da, her ikisi de izin vermede rol oynar. hücre içi iletişim. Hücre sinyallerini iletirler ve belirli moleküllerin geçmesine izin verecek veya reddedecek şekilde düzenlenebilirler. Bazen virüsler veya diğer hastalık vektörleri onları manipüle edebilir ve geçirgenliklerini değiştirebilir.

Bilim adamları her iki tür kanalın biyokimyasal yapısı hakkında daha fazla şey öğrendikçe, hastalığı önleyebilecek yeni ilaçları daha iyi ayarlayabilir veya yapabilirler. Hücre içi zarla kaplı gözeneklerin birçok türde yaygın olduğu açıktır ve bakterilerde, bitkilerde ve hayvanlarda henüz yeni kanalların keşfedilmemiş olması muhtemeldir.