Discovery afslører, hvordan planter laver cellulose for styrke og vækst

Forskere har opdaget en nøglemekanisme, som planter bruger til at producere cellulose, en afgørende komponent i deres cellevægge, der giver styrke og stivhed. Denne opdagelse kan føre til nye måder at forbedre afgrødeudbyttet og udvikle nye biobrændstoffer på.

Cellulose er et komplekst sukkermolekyle, der er den vigtigste strukturelle komponent i plantecellevægge. Det er afgørende for plantens evne til at vokse, modstå miljøbelastninger og transportere vand og næringsstoffer.

Forskerholdet, ledet af forskere ved University of Cambridge, fandt ud af, at et specifikt protein, kaldet Cellulose Synthase-Like F6 (CSLF6), spiller en afgørende rolle i produktionen af ​​cellulose. CSLF6 er medlem af en familie af proteiner kaldet cellulosesyntaser, som er ansvarlige for at syntetisere cellulose.

Forskerne brugte en kombination af genetiske, biokemiske og billeddannelsesteknikker til at studere CSLF6's funktion i planten Arabidopsis thaliana. De fandt ud af, at CSLF6 er placeret ved plasmamembranen, hvor det interagerer med andre cellulosesyntaser for at danne et cellulosesyntasekompleks. Dette kompleks er ansvarlig for syntetisering af cellulosemikrofibriller, som er de grundlæggende byggesten i cellevæggen.

Forskerne fandt også ud af, at CSLF6 er afgørende for den korrekte orientering af cellulosemikrofibriller i cellevæggen. Denne orientering er afgørende for plantens evne til at modstå mekaniske belastninger, såsom vind og regn.

Opdagelsen af ​​CSLF6's rolle i cellulosesyntese kan føre til nye måder at forbedre afgrødeudbyttet og udvikle nye biobrændstoffer på. Det kan for eksempel være muligt at konstruere anlæg til at producere mere cellulose, hvilket kan gøre dem mere modstandsdygtige over for miljøbelastninger og øge deres biomasse til produktion af biobrændstoffer.

"Vores resultater giver en ny forståelse af de molekylære mekanismer, der ligger til grund for cellulosesyntese i planter," sagde Dr. Paul Dupree, en planteforsker ved University of Cambridge og hovedforfatter af undersøgelsen. "Dette kan føre til nye muligheder for at forbedre afgrødeudbyttet og udvikle bæredygtige biobrændstoffer."

Undersøgelsen blev offentliggjort i tidsskriftet Nature Plants.