MADRID, 18 Ago. (EUROPA PRESS) -
Un nuevo mecanismo bioquímico fundamental para la vida vegetal ha sido revelado por un equipo internacional multidisciplinario de científicos.
La investigación, publicada en The Plant Journal, detalla el descubrimiento de la reacción enzimática que involucra a los carbohidratos presentes en las paredes celulares de las plantas, que son esenciales para su estructura.
La líder del proyecto, la profesora Maria Hrmova, de la Universidad de Adelaida, dijo que el descubrimiento contribuye a un conocimiento importante sobre cómo se pueden formar, estructurar y remodelar las paredes celulares de las plantas.
"Las paredes de las células vegetales realizan una serie de funciones esenciales, que incluyen dar forma a los diferentes tipos de células necesarias para formar los tejidos y órganos de una planta, la comunicación intercelular y desempeñan un papel en las interacciones planta-microbio, incluidas las respuestas de defensa contra posibles patógenos ", dijo la profesora Hrmova en un comunicado.
Investigaciones anteriores sobre la química y la función de los carbohidratos de xiloglucano en las plantas habían descubierto que las enzimas xiloglucano xiloglucosil transferasa son uno de los aceleradores clave en el remodelado de las paredes celulares.
Solo a través del desarrollo de la metodología empleada en este estudio, la tecnología recombinante, que permite aislar proteínas en estado puro, y la disponibilidad de carbohidratos definidos, se ha podido observar la reacción enzimática que ocurre entre los carbohidratos xiloglucano y pectina.
"Cuando pudimos observar de cerca la especificidad del sustrato de xiloglucano xiloglucosil transferasas de cebada, descubrimos una reacción química, que resulta en la producción de un heteropolisacárido (un carbohidrato compuesto de componentes químicamente distintos). También pudimos examinar estas reacciones en los niveles moleculares para definir cómo funcionan con precisión estas enzimas ", dijo Hrmova.
"Una cosa es poder identificar los diferentes componentes de las paredes celulares en las plantas, pero eso no es suficiente, necesitamos entender cómo se forman y qué hacen, y este método de aislar proteínas puras para que puedan ser examinadas nos permitió hacer precisamente eso ", dijo la profesora Hrmova.
"Este descubrimiento es un nuevo bloque de construcción en nuestra comprensión de cómo se podría construir la pared celular. Una vez que comprenda cómo se hace algo, puede considerar cómo construirlo o des-construirlo de diferentes maneras. Es por eso que el conocimiento fundamental sobre cómo funcionan estas enzimas es tan valioso", comentó.
Los hallazgos podrían tener implicaciones de gran alcance para la sostenibilidad de las industrias basadas en plantas, como la agricultura, la horticultura, la silvicultura para la producción de biocombustibles y el procesamiento de alimentos y materiales.
Hasta la fecha, el equipo ha caracterizado cuatro de las 36 xiloglucanos xiloglucosil transferasas en la cebada, por lo que aún quedan muchas más por examinar, lo que podría conducir a nuevos descubrimientos. Una vez que se haya completado este trabajo para la cebada, la metodología podría aplicarse para examinar las paredes celulares de otros cultivos como el trigo y el arroz.
"Las plantas son el recurso renovable más grande del mundo; las plantas alimentan al mundo y también producen energía en forma de biocombustibles", dijo la profesora Hrmova.
El conocimiento podría permitir la bioingeniería de proteínas similares involucradas en el remodelado de la pared celular de las plantas para crear alimentos de mayor calidad y aprender a deconstruir las paredes celulares de las plantas para obtener biocombustibles.