Más detalles de cómo se construyen las paredes de las células vegetales
Un gran desafío para la conversión de materiales vegetales en biocombustibles es que las moléculas que mantienen a las plantas de pie hacen que éstas sean difíciles de romper.
Los científicos del Laboratorio Nacional Brookhaven del Departamento de Energía de EE.UU. estudiaron cómo las células vegetales hacen sus paredes celulares, con la esperanza de encontrar maneras de cambiar su composición y así hacer que la producción de biocombustibles sea más eficiente.
En un artículo publicado la semana del 13 de diciembre en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, los investigadores describen los detalles de cómo los precursores de la lignina, un componente importante de la pared celular, son transportados a través de las membranas celulares antes de ensamblarse. La principal conclusión es que el proceso requiere de una clase de moléculas transportadoras dependientes de energía, que podrían ser claves para modificar el contenido de lignina de las plantas.
"Poder manipular la biosíntesis de la lignina tendría una gran influencia en nuestra capacidad de producción de biocombustibles a partir de materias primas vegetales, y también podría tener un efecto importante en muchos otros procesos agrícolas e industriales, tales como la producción de papel y forrajes más digeribles para los animales", explicó Chang-Jun Liu, autor principal de trabajo.
Antes de la construcción de la pared celular, se fabrican en el citoplasma de la célula los precursores de la lignina conocidos como monolignoles. Algunos precursores pueden quedar secuestrados en las vacuolas internas para el almacenamiento, mientras que otros se transportan hacia afuera de la célula para formar la lignina de la pared celular - una barrera de protección y de apoyo alrededor de la célula. En ambos casos, el movimiento de los precursores es a través de una membrana, hacia afuera de la célula o hacia la vacuola. Pero no se sabía cómo era este transporte, si era activo o por difusión simple.
El equipo de Brookhaven trabajó aislando porciones de la membrana celular y vacuolar de la planta modelo Arabidopsis y de álamo, convirtiéndolas en vesículas cerradas que se asemejan a las burbujas, y las mezclaron con los monolignoles puros y modificados químicamente para formar glucósidos de monolignoles, que son comunes en algunas plantas. Luego hicieron un seguimiento de qué tipo y qué cantidad de cada precursor se transportaba a través de las diferentes membranas. Los resultados revelaron que los monolignoles se transportan a través de la membrana celular, mientras que los glucósidos de monolignoles se mueven preferentemente hacia las vacuolas. Pero lo más importante, la mayor parte de estos precursores necesitan de energía para ser transportados, y esto ocurre a través de transportadores del tipo ABC. Los autores señalan que se podría modificar la cantidad de transportadores de modo de disminuir la cantidad de lignina en la pared celular.
