Sinalização Dependente de Contato

A sinalização dependente de contacto usa canais citoplasmáticos especializados entre as células que permitem o fluxo de pequenas moléculas entre elas. Em células animais, esses canais são chamados de junções comunicantes. Nas plantas, elas são conhecidas como plasmodesmos.

Junções comunicantes formam-se quando dois hemicanais, ou conexons, se juntam; um conexon de uma célula acoplada a um conexon de outra célula adjacente. O conexon de cada célula é formado a partir de seis proteínas criando um canal circular. Existem mais de 20 tipos diferentes dessas proteínas, ou conexinas, então há uma variação substancial na forma como elas se juntam em conexons e em junções comunicantes. As conexinas têm quatro subunidades transmembranares com os seus terminais N e C localizados intracelularmente. O C-terminal tem vários locais de fosforilação para que possa ser ativado por numerosas quinases diferentes – adicionando ainda mais à variedade de junções comunicantes.

Dependendo da quinase ativadora, e dos resíduos de aminoácidos do C-terminal das conexinas que são fosforiladas, as junções podem estar parcial ou totalmente abertas. Isso permite que pequenas moléculas fluam seletivamente de uma célula para outra. Uma junção comunicante também pode expelir por carga eletroquímica. A seletividade das junções comunicantes permite que uma única célula coordene uma resposta multicelular complexa. No entanto, algumas moléculas tóxicas, correspondentes ao tamanho e preferência eletroquímica da junção comunicante, também podem passar entre as células. Isso resulta em um “efeito de espectador” em que uma célula danificada ou doente passa sinais apoptóticos para a vizinha, resultando na morte de ambas as células.

Nas plantas, a sinalização dependente de contacto ocorre através do uso de plasmodesmos. Como as junções comunicantes, são canais citoplasmáticos entre duas células. Eles passam pela parede celular e membrana. Os plasmodesmos também direcionam a comunicação de uma única célula para muitas células; assim, eles também são suscetíveis a “efeitos de espectador”.

Ao contrário das junções comunicantes, os canais de plasmodesmos são mais flexíveis nas moléculas que deixam passar entre as células. No centro da maioria dos canais está um tubo do retículo endoplasmático (ER) que corre entre as duas células. Esta extensão do ER é chamada de desmotúbulo e envolve a manga citoplasmática. Esta manga permite o transporte passivo e ativo de moléculas. Para transportar moléculas maiores, como fatores de transcrição, RNA pequeno, ou outros ácidos e proteínas nucleicos, o plasmodesmo pode dilatar. Por causa dessa habilidade, os plasmodesmos desempenham um papel fundamental na informação da posição celular e na especificação celular. Infelizmente, essa habilidade também permite que a infecção viral se espalhe rapidamente entre as células.