Apa itu Plasmodesmata?

Plasmodesmata adalah saluran tipis melalui sel-sel tumbuhan yang memungkinkan mereka untuk berkomunikasi.

Sel-sel tumbuhan berbeda dalam banyak hal dari sel-sel hewan, keduanya dalam hal beberapa internal mereka organel dan fakta bahwa sel-sel tumbuhan memiliki dinding sel, di mana sel-sel hewan tidak. Kedua tipe sel juga berbeda dalam cara mereka berkomunikasi satu sama lain dan bagaimana mereka mentranslokasi molekul.

Plasmodesmata (bentuk tunggal: plasmodesma) adalah organel antar sel yang hanya ditemukan di sel tumbuhan dan alga. (Sel hewan "setara" disebut gap junction.)

Plasmodesmata terdiri dari pori-pori, atau saluran, terletak di antara sel-sel tanaman individu, dan menghubungkan ruang symplastic di tanaman. Mereka juga dapat disebut sebagai "jembatan" antara dua sel tanaman.

Plasmodesmata memisahkan bagian luar membran sel sel tanaman. Ruang udara yang sebenarnya memisahkan sel-sel disebut desmotubule.

Desmotubule memiliki membran kaku yang membentang sepanjang plasmodesma. Sitoplasma terletak di antara membran sel dan desmotubule. Seluruh plasmodesma ditutupi dengan

Plasmodesmata terbentuk selama pembelahan sel perkembangan tanaman. Mereka terbentuk ketika bagian-bagian dari retikulum endoplasma halus dari sel induk menjadi terperangkap dalam yang baru terbentuk sel tanaman dinding.

Plasmodesmata primer terbentuk sementara dinding sel dan retikulum endoplasma terbentuk juga; plasmodesmata sekunder terbentuk sesudahnya. Plasmodesmata sekunder lebih kompleks dan mungkin memiliki sifat fungsional yang berbeda dalam hal ukuran dan sifat molekul yang dapat melewatinya.

Plasmodesmata berperan dalam komunikasi seluler dan translokasi molekul. Sel-sel tumbuhan harus bekerja bersama sebagai bagian dari organisme multiseluler (tanaman); dengan kata lain, sel-sel individual harus bekerja untuk memberi manfaat bagi kebaikan bersama.

Karena itu, komunikasi antar sel sangat penting untuk kelangsungan hidup tanaman. Masalah dengan sel tanaman adalah dinding sel yang tangguh dan kaku. Sulit bagi molekul yang lebih besar untuk menembus dinding sel, itulah sebabnya diperlukan plasmodesmata.

Plasmodesmata menghubungkan sel-sel jaringan satu sama lain, sehingga mereka memiliki kepentingan fungsional untuk pertumbuhan dan perkembangan jaringan. Peneliti diklarifikasi pada tahun 2009 bahwa pengembangan dan desain organ utama bergantung pada pengangkutan faktor transkripsi (protein yang membantu mengubah RNA menjadi DNA) melalui plasmodesmata.

Plasmodesmata sebelumnya dianggap sebagai pori-pori pasif melalui mana nutrisi dan air bergerak, tetapi sekarang diketahui bahwa ada dinamika aktif yang terlibat.

Struktur aktin ditemukan untuk membantu memindahkan faktor transkripsi dan bahkan virus tanaman melalui plasmodesma. Mekanisme pasti bagaimana plasmodesmata mengatur transportasi nutrisi tidak dipahami dengan baik, tetapi diketahui bahwa beberapa molekul dapat menyebabkan saluran plasmodesma terbuka lebih luas.

Probe fluoresen membantu menemukan bahwa lebar rata-rata ruang plasmodesmal adalah sekitar 3-4 nanometer. Ini dapat bervariasi antara spesies tanaman dan bahkan tipe sel. Plasmodesmata bahkan dapat mengubah dimensi mereka ke luar sehingga molekul yang lebih besar dapat diangkut.

Virus tanaman mungkin dapat bergerak melalui plasmodesmata, yang dapat menimbulkan masalah bagi tanaman karena virus dapat menyebar dan menginfeksi seluruh tanaman. Virus-virus tersebut bahkan dapat memanipulasi ukuran plasmodesma sehingga partikel virus yang lebih besar dapat bergerak.

Para peneliti percaya bahwa molekul gula yang mengendalikan mekanisme penutupan pori-pori plasmodesmal adalah callose. Menanggapi pemicu seperti penyerang patogen, callose disimpan di dinding sel di sekitar pori plasmodesmal dan pori tertutup.

Gen yang memberikan perintah untuk callose untuk disintesis dan disimpan disebut CalS3. Oleh karena itu, kemungkinan kepadatan plasmodesmata dapat memengaruhi tanggapan resistensi yang diinduksi untuk serangan patogen pada tanaman.

Gagasan ini diklarifikasi ketika ditemukan bahwa sebuah protein bernama PDLP5 (protein 5 terletak di plasmodesmata), menyebabkan produksi asam salisilat, yang meningkatkan respons pertahanan terhadap serangan bakteri patogen tanaman.

Pada tahun 1897, Eduard Tangl memperhatikan keberadaan plasmodesmata dalam symplasm, tetapi baru pada tahun 1901 ketika Eduard Strasburger menamainya plasmodesmata.

Secara alami, pengenalan mikroskop elektron memungkinkan plasmodesmata dipelajari lebih dekat. Pada 1980-an, para ilmuwan dapat mempelajari pergerakan molekul melalui plasmodesmata menggunakan probe fluorescent. Namun, pengetahuan kita tentang struktur dan fungsi plasmodesmata masih belum sempurna, dan penelitian lebih lanjut perlu dilakukan sebelum semuanya dipahami sepenuhnya.

Penelitian lebih lanjut telah lama terhalang karena plasmodesmata berhubungan sangat erat dengan dinding sel. Para ilmuwan telah berusaha untuk menghilangkan dinding sel untuk mengkarakterisasi struktur kimia plasmodesmata. Di 2011, ini tercapai, dan banyak protein reseptor ditemukan dan ditandai.