Uma compreensão completa de como as plantas produzem celulose, que é o principal componente da maioria das paredes celulares de plantas usadas em vários materiais feitos pelo homem, pode ter implicações importantes para seu uso em biocombustíveis. Os principais passos deste trabalho, bem como as ferramentas usadas pelas células vegetais para produzir celulose, incluem a entrega de componentes-chave para as proteínas usadas na fabricação de celulose.Um documento descrevendo esta pesquisa foi publicado no Proceedings of National Academy of Sciences em 26 de março. .
'A celulose é o biopolímero mais abundante,' Professor Associado de Bioquímica e Biologia Molecular, Universidade da Pensilvânia, o autor sênior do papel Ying Gu disse. 'É responsável por 95% do papel e 90% de algodão, derivados mesmo na presença de sorvete emulsificante. nos últimos 10 anos, a celulose também é considerado um dos principais componentes de biocombustíveis. Saiba como síntese de celulose pode permitir-nos optimizar a sua utilização como fonte de energia renovável. "
Muitos produtos são produzidos principalmente a partir da celulose da planta. Embora o sentido econômico de celulose, mas antes deste estudo, os investigadores analisaram-se apenas com a forma de criar tais uma riqueza de recursos de plantas têm uma compreensão básica.
"Sabemos que a celulose é sintetizada na membrana citoplasmática, que envolve células vegetais dentro de um complexo proteico heterogêneo - um grupo de diferentes tipos de proteínas - chamado complexo celulose-sintase", disse Gu. Não se sabe se outras proteínas estão envolvidas em complexos ou como as proteínas entram na membrana plasmática.Para responder a essas perguntas, usamos uma combinação de métodos, incluindo imageamento celular, genética funcional e proteômica para criar uma linha do tempo de eventos, e Identifique as principais proteínas envolvidas na preparação da síntese celular.
Os pesquisadores descobriram que uma proteína chamada proteína 1 interagindo com celulose sintase (CSI1) interage com o complexo celulose sintase antes da síntese e pode ajudar a marcar os locais na membrana plasmática resultante. Eles também demonstraram que CSI1 interage com um complexo separado chamado complexo vesicular que participa no transporte de substâncias para a membrana plasmática de várias espécies e proteínas chamadas PATROL 1. Esses componentes podem contribuir para a síntese de celulose. O complexo enzimático se espalha rapidamente para a membrana externa da célula antes da síntese.
"Sabemos que os complexos de cistos são evolutivamente conservados. Sua estrutura em leveduras e mamíferos permanece essencialmente inalterada. Nós confirmamos aqui seu papel nas plantas. Mas o PATROL1 é uma proteína específica de planta, Não é o mesmo que qualquer coisa que vemos em mamíferos ou leveduras.Nós estamos confusos sobre o que PATROL1 realmente faz e estamos felizes em continuar a investigar sua função.
Como o CSI1 interage com muitos componentes essenciais para a síntese de celulose, a equipe de pesquisa planeja utilizá-lo como uma ferramenta para elucidar ainda mais este importante processo e sua evolução.
"Finalmente, esperamos ser capazes de interpretar como as células vegetais sabemos como construir celulose, de modo que ela possa ser mais eficientemente decomposta para biocombustíveis", disse Gu, "Isso acabará aumentando a eficiência da produção de energia de biomassa".
Além de Gu, a equipe de pesquisa também inclui Xiaoyu Zhu, da Universidade da Califórnia em Riverside, que foi financiada pela National Science Foundation (1121375), e o Instituto de Energia e Meio Ambiente e o Huck Life Sciences Institute forneceram apoio adicional.
