Le pareti cellulari sono strutture rigide che circondano le cellule vegetali, fornendo loro forza e sostegno. Sono composti principalmente da cellulosa, un materiale resistente e durevole che è anche il componente principale del legno e della carta.
Il processo di formazione della parete cellulare, noto come biosintesi della cellulosa, è complesso e prevede numerose fasi. Gli scienziati studiano questo processo da decenni, ma ci sono ancora molte cose che non sappiamo.
Uno degli attori chiave nella biosintesi della cellulosa è una proteina chiamata cellulosa sintasi. Questa proteina è responsabile dell'assemblaggio delle molecole di cellulosa in lunghe catene. Tuttavia, l’esatto meccanismo con cui agisce la cellulosa sintasi non è ancora del tutto chiaro.
In un nuovo studio, pubblicato sulla rivista Nature Plants, gli scienziati dell’Università di Cambridge hanno utilizzato una combinazione di tecniche, tra cui la cristallografia a raggi X e simulazioni di dinamica molecolare, per ottenere nuove informazioni sulla struttura e sulla funzione della cellulosa sintasi.
Hanno scoperto che la cellulosa sintasi è una proteina altamente dinamica che subisce costanti cambiamenti conformazionali. Questi cambiamenti consentono alla proteina di legarsi e rilasciare molecole di zucchero, che vengono poi utilizzate per costruire catene di cellulosa.
I ricercatori hanno inoltre identificato diversi amminoacidi chiave essenziali per l'attività della cellulosa sintasi. Questi aminoacidi potrebbero potenzialmente essere presi di mira da farmaci o altri prodotti chimici per modulare la biosintesi della cellulosa.
Questa ricerca fornisce nuove informazioni sui meccanismi fondamentali della formazione della parete cellulare nelle piante. Questa conoscenza potrebbe essere potenzialmente utilizzata per migliorare la produzione di biocarburanti aumentando la quantità di cellulosa nella biomassa vegetale. Potrebbe anche essere utilizzato per sviluppare nuove nanotecnologie basate sulla cellulosa, come materiali più resistenti e durevoli.
Inoltre, lo studio fornisce una migliore comprensione di come le piante rispondono agli stress ambientali, come la siccità e il caldo. Questa conoscenza potrebbe aiutare gli scienziati a sviluppare nuove strategie per migliorare i raccolti e la resilienza ai cambiamenti climatici.
