Целулоза Тешка за варење, но богата со енергија
Зрната, зеленчукот и овошјето се важни извори на енергија во исхраната на човекот. Сепак, не можеме да ја искористиме главната компонента на растенијата - целулозата во клеточниот ид. Дури и кај преживари кои можат да ја варат целулозата, сварливоста на клеточниот wallид игра одлучувачка улога во користењето на добиточната храна. Затоа, научниците работат на користење на plantидови на растителните клетки за да генерираат енергија и да ја зголемат сварливоста на добиточната храна. Научниците од институтот Макс Планк за физиологија на молекуларни растенија во Потсдам-Голм сега открија претходно непознат протеин кој е потребен за производство на целулоза.
За разлика од клетките на животните, растителните клетки имаат клеточен wallид направен од разни полимери на шеќер, чија главна компонента е целулозата. Тој му дава на растението стабилност, го штити од патогени микроорганизми и е вклучен во ртење на семето и зреење на овошјето. Растенијата се состојат од 35 до 50% од нивната сува тежина на целулоза - тоа е најчестиот биополимер на земјата.
Целулозата се синтетизира директно на плазматската мембрана преку протеински комплекс. Единствената позната компонента на овој комплекс е целулозна синтеза (CESA). Овој ензим се јавува во растителните клетки во различни форми, секоја со различна структура. Генетските студии покажуваат дека три од овие форми - CESA1, CESA3 и CESA6 - се потребни за синтеза на примарниот клеточен wallид, додека CESA4, CESA7 и CESA8 се потребни за синтеза на секундарниот клеточен wallид. Примарниот клеточен wallид се формира за време на растот на клетките и е особено флексибилен и растеглив. Секундарниот клеточен wallид, од друга страна, настанува откако растот е завршен и е подебел и поригиден од примарниот клеточен wallид.
Претходно беше непознато од колку форми CESA се состои протеинскиот комплекс и дали содржи други протеини. Научниците кои работат со Стафан Персон во Институтот за физиологија на молекуларни растенија „Макс Планк“, во соработка со колеги од САД, го идентификуваа интерактивниот протеин на целулоза синтаза - CSI1 - кој е вклучен во синтезата на целулоза. Се чини дека CSI1 е поврзан со комплексот CESA затоа што комуницира со целулозните синтези на примарниот клеточен wallид (CESA1, 3 и 6). Истражувачите успеале да покажат дека протеинот игра важна улога во формирањето на целулоза. „Растенијата што не можат да создадат CSI1 како резултат на мутација, се покажа дека произведуваат помалку целулоза. Тие имаат скратени и отечени корени и зрната од полен им се распаѓаат “, објаснува Стафан Персон.
Сепак, научниците сè уште не знаат каква функција има CSI1 во синтезата на целулоза. Тие се сомневаат дека протеинот влијае на брзината на производство на целулоза и на просторното усогласување на индивидуалните целулозни фибрили. Затоа, истражувачите следно сакаат да ја испитаат точната улога на CSI1. Наодите од овие понатамошни истражувања ќе придонесат за подобро разбирање на биосинтезата на клеточните wallsидови. Ова знаење може да ги зголеми шансите за подобра сварливост на клеточниот wallид при хранење животни или употреба на клеточни wallsидови за производство на енергија.
Оригинална публикација:
Јинг Гу, Ник Каплински, Мартин Брингман, Алекс Коб, Ендру Керол, Арун Сампаткумар, Тобијас И.Баскин, Стафан Персон и Крис Р. Сомервил
Идентификација на протеин поврзан со целулозна синтаза, потребен за биосинтеза на целулоза
PNAS, 1 јули 2010 година, претходно објавено на Интернет (дои: 10.1073/pnas.1007092107)
Контакт:
Д-р Стафан Персон
Институт за физиологија на молекуларни растенија Макс Планк, Потсдам
Тел.: +49 331 567-8149
Е-пошта: [email protected]
Урсула Рос-Стит, службеник за печат
Институт за физиологија на молекуларни растенија Макс Планк, Потсдам
Тел.: +49 331 567-8310
Е-пошта: [email protected]
Карактеристики на ова соопштение за печатот:
биологија
надрегионални
Резултати од истражувањето, научни публикации
Германски