La cellulosa è un materiale duro e fibroso che si trova in tutte le piante. È il composto organico più abbondante sulla Terra ed è una potenziale fonte di energia rinnovabile. Tuttavia, la cellulosa è difficile da scomporre in zuccheri, necessari per poter essere utilizzata come biocarburante.
Gli enzimi chiamati cellulasi scompongono la cellulosa in zuccheri. Tuttavia, le cellulasi sono spesso inefficienti e possono essere rallentate da ostacoli molecolari. Questi ostacoli possono includere la presenza di altre molecole, come la lignina, che interferiscono con la capacità delle cellulasi di legarsi alla cellulosa.
I ricercatori dell'UC Berkeley hanno utilizzato una tecnica chiamata cristallografia a raggi X per studiare in dettaglio la struttura delle cellulasi. Hanno scoperto che le cellulasi erano in grado di legarsi alla cellulosa in due modi diversi. Un modo era un legame forte e produttivo che consentisse alle cellulasi di scomporre la cellulosa. L'altro modo era un legame debole e improduttivo che impediva alle cellulasi di scomporre la cellulosa.
I ricercatori hanno anche scoperto che il legame improduttivo era più probabile che si verificasse quando erano presenti altre molecole che interferivano con la capacità delle cellulasi di legarsi alla cellulosa. Ciò suggerisce che gli ostacoli molecolari che rallentano le cellulasi sono causati dalla presenza di altre molecole.
Le scoperte dei ricercatori potrebbero portare a nuovi modi per progettare cellulasi che siano più efficienti nel scomporre la cellulosa. Ciò potrebbe rendere i biocarburanti più accessibili e sostenibili.
"I nostri risultati forniscono una nuova comprensione di come funzionano le cellulasi e di come vengono inibite dagli ostacoli molecolari", ha affermato il ricercatore capo Daniel Rokhsar. "Questa conoscenza potrebbe portare allo sviluppo di nuovi enzimi più efficienti nel scomporre la cellulosa, il che renderebbe i biocarburanti più convenienti e sostenibili."
