Contenu
- TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
- Qu'est-ce qu'une jonction Gap?
- Types de jonctions lacunaires
- L'importance des jonctions lacunaires
- Que sont les plasmodesmes?
- Les fonctions des plasmodesmes
- Régulation des plasmodesmes
- Variations de plasmodesmes
- Autres types de jonctions entre cellules
Dans les règnes animal et végétal, les cellules doivent pouvoir communiquer les unes avec les autres pour assurer leur survie. Il existe un certain nombre de canaux et de jonctions qui relient les cellules et permettent aux substances et aux produits de se croiser entre elles. Deux exemples majeurs incluent les plasmodesmes et les jonctions lacunaires, mais ils possèdent des différences importantes.
En savoir plus sur les similitudes et les différences entre les cellules végétales et animales.
TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
Tant chez les plantes que chez les animaux, les cellules ont besoin d’un moyen de communiquer les unes avec les autres, de transmettre des signaux importants pour la réponse immunitaire et de permettre aux matériaux de circuler à travers la membrane vers d’autres cellules. Les jonctions lacunaires chez les animaux et les plantes plasmodesmata sont deux types de canaux similaires, mais ils possèdent des différences distinctes les uns des autres.
Qu'est-ce qu'une jonction Gap?
Jonctions lacunaires sont une forme de canal de connexion trouvé dans les cellules animales. Les cellules végétales ne possèdent pas de jonctions lacunaires.
Une jonction d'espacement est composée de les connexons, ou hémichannels. Les hémicanaux sont fabriqués par le réticulum endoplasmique de cellules et déplacés vers la membrane cellulaire par l'appareil de Golgi. Ces structures moléculaires sont fabriquées à partir de protéines transmembranaires appelées connexines. Les connexons s'alignent pour former une jonction d'espacement entre les cellules voisines.
En savoir plus sur le fonctionnement et la structure de l'appareil de Golgi.
Les jonctions sont des canaux permettant d'introduire des substances cruciales telles que de petites molécules diffusibles, des micro-ARN (miARN) et des ions. Des molécules plus grosses telles que les sucres et les protéines ne peuvent pas passer par ces minuscules canaux.
Les jonctions doivent fonctionner à des vitesses différentes pour la communication entre les cellules. Ils peuvent s'ouvrir et se fermer rapidement lorsqu'une intervention rapide est nécessaire. La phosphorylation joue un rôle dans la régulation des jonctions lacunaires.
Types de jonctions lacunaires
Jusqu'à présent, les scientifiques ont découvert trois types principaux de jonctions lacunaires dans les cellules animales. Les jonctions gap homotypiques possèdent des connexons identiques. Les jonctions lacunaires hétérotypiques sont constituées de différents types de connexons. Les jonctions lacunaires hétéromères peuvent avoir des connexons identiques ou différents.
L'importance des jonctions lacunaires
Les jonctions lacunaires permettent à certains matériaux de circuler entre les cellules voisines. Ceci est primordial pour maintenir la santé d'un organisme. Par exemple, les cellules du myocarde du cœur ont besoin communication rapide via le flux d'ions afin de fonctionner correctement.
Les jonctions lacunaires sont également essentielles à la réponse du système immunitaire. Les cellules immunitaires utilisent des jonctions lacunaires pour générer des réponses dans les cellules saines ainsi que dans les cellules infectées ou cancéreuses.
Les jonctions lacunaires dans les cellules immunitaires permettent le passage des ions calcium, des peptides et d'autres messagers. Un de ces messagers est l'adénosine triphosphate ou ATP, qui sert à activer les cellules immunitaires. Le calcium (Ca2 +) et le NAD + servent chacun de molécules de signalisation liées à la fonction cellulaire tout au long de la vie d’une cellule.
L'ARN est également autorisé à traverser des jonctions intermédiaires, mais celles-ci s'avèrent sélectives quant aux miARN autorisés.
Les jonctions lacunaires jouent également un rôle important dans certains cancers et troubles sanguins tels que la leucémie. Les chercheurs discernent encore le fonctionnement de la communication entre les cellules stromales et les cellules leucémiques.
Les scientifiques cherchent à découvrir plus d'informations sur les différents bloqueurs des jonctions lacunaires, afin de permettre la production de nouveaux médicaments pouvant aider à traiter les troubles immunitaires et d'autres maladies.
Que sont les plasmodesmes?
Étant donné le rôle important que jouent les jonctions dans les cellules animales, vous pourriez vous demander si elles existent aussi dans les cellules végétales. Cependant, les jonctions lacunaires sont absentes dans les cellules végétales.
Les cellules végétales contiennent des canaux appelés plasmodesmes. Edward Tangl les découvrit pour la première fois en 1885.Les cellules animales ne contiennent pas de plasmodesmes en soi, mais les scientifiques ont découvert un canal similaire qui n'est pas une jonction gap. Il existe un certain nombre de différences structurelles entre les jonctions plasmodesmata et gap.
Alors, quels sont plasmodesmata (plasmodesma si singulier)? Les plasmodesmes sont de minuscules canaux qui relient les cellules de la plante. À cet égard, elles ressemblent beaucoup aux jonctions lacunaires des cellules des animaux.
Cependant, dans les cellules végétales, les plasmodesmata doivent traverser des parois cellulaires primaires et secondaires pour permettre la transmission de signaux et de matériaux. Les cellules animales ne possèdent pas de parois cellulaires. Les plantes ont donc besoin d'un moyen de traverser les parois cellulaires, car les membranes plasmiques des plantes ne sont pas directement en contact dans les cellules végétales.
Les plasmodesmes sont généralement cylindriques et tapissés de membrane plasmique. Ils possèdent des desmotubules, des tubes étroits fabriqués à partir de réticulum endoplasmique lisse. Les plasmodesmes primaires nouvellement formés ont tendance à se regrouper. Des plasmodesmes secondaires se développent à mesure que les cellules se développent.
Les fonctions des plasmodesmes
Les plasmodesmes permettent le passage de molécules spécifiques entre les cellules végétales. Sans plasmodesmes, les matériaux nécessaires ne pourraient pas passer entre les parois cellulaires rigides des plantes. Les matériaux importants qui passent à travers les plasmodesmes incluent les ions, les nutriments et les sucres, molécules de signalisation pour la réponse immunitaire, parfois des molécules plus grandes comme les protéines et certains ARN.
Ils servent également généralement de sorte de filtre pour empêcher des molécules et des agents pathogènes beaucoup plus gros. Cependant, les envahisseurs peuvent forcer les plasmodesmes à s’ouvrir et à outrepasser ce mécanisme de défense des plantes. Cette modification de la perméabilité des plasmodesmes n'est qu'un exemple de leur adaptabilité.
Régulation des plasmodesmes
Les plasmodesmes peuvent être régulés. Un polymère régulateur important est callose. La callose s'accumule autour des plasmodesmes et agit pour contrôler ce qui peut y entrer. Des quantités accrues de callose entraînent moins de mouvements de molécules à travers des plasmodesmes. Cela se fait essentiellement en comprimant le diamètre du pore. La perméabilité peut être augmentée quand il y a moins de callose.
Parfois, des molécules plus grosses peuvent passer à travers des plasmodesmes, en élargissant ou en dilatant leurs pores. C'est malheureusement parfois utilisé par les virus. Les chercheurs étudient encore la composition moléculaire exacte des plasmodesmes et leur fonctionnement.
Variations de plasmodesmes
Les plasmodesmes possèdent différentes formes dans différents rôles dans les cellules végétales. Dans leur forme la plus élémentaire, ce sont des canaux simples. Cependant, les plasmodesmes peuvent créer des canaux plus avancés et ramifiés. Ces derniers plasmodesmes fonctionnent davantage comme des filtres qui contrôlent le mouvement en fonction du type de tissu végétal. Certains plasmodesmes fonctionnent comme des tamis tandis que d'autres fonctionnent comme des entonnoirs.
Autres types de jonctions entre cellules
Dans les cellules humaines, quatre types de jonctions intracellulaires peuvent être trouvés. Les jonctions lacunaires en font partie. Les trois autres sont des desmosomes, des jonctions adhérentes et des jonctions occlusives.
Les desmosomes sont de petits connecteurs nécessaires entre deux cellules souvent exposées, telles que les cellules épithéliales. La connexion est composée de cadhérines, ou protéines de liaison.
Les jonctions d'occlusion sont également appelées jonctions serrées. Ils se produisent lorsque les membranes plasmiques de deux cellules fusionnent. Peu de substances peuvent traverser la jonction occlusive ou étroite. Le joint qui en résulte sert de barrière protectrice contre les agents pathogènes; cependant, ceux-ci peuvent parfois être surmontés, ouvrant les cellules à l'attaque.
Les jonctions adhérentes se trouvent sous les jonctions d’occlusion. Les cadhérines relient ces deux types de jonctions. Les jonctions adhérentes sont jointes par des filaments d'actine.
Un autre connecteur est l'hémidesmosome, qui utilise l'intégrine plutôt que les cadhérines.
Des scientifiques ont récemment découvert que les cellules animales et les bactéries contenaient des canaux membranaires similaires à ceux des plasmodesmes, qui ne sont pas des jonctions lacunaires. Celles-ci sont appelées nanotubes à effet tunnel ou TNT. Dans les cellules animales, ces TNT peuvent permettre aux organites vésiculaires de se déplacer entre les cellules.
Bien qu’il existe de nombreuses différences entre les jonctions lacunaires et les plasmodesmes, elles jouent également un rôle communication intracellulaire. Ils transmettent les signaux cellulaires et peuvent être régulés pour permettre ou refuser le passage de certaines molécules. Parfois, des virus ou d’autres vecteurs de maladies peuvent les manipuler et modifier leur perméabilité.
Au fur et à mesure que les scientifiques en apprennent davantage sur la composition biochimique des deux types de canaux, ils peuvent mieux ajuster ou fabriquer de nouveaux produits pharmaceutiques capables de prévenir les maladies. Il est clair que de nombreuses espèces sont à l'origine de pores doublés d'une membrane intracellulaire, et il semble probable que de nouveaux canaux restent à découvrir chez les bactéries, les plantes et les animaux.