Les parois cellulaires sont des structures rigides qui entourent les cellules végétales et leur apportent force et soutien. Ils sont composés principalement de cellulose, un matériau solide et durable qui est également le principal composant du bois et du papier.
Le processus de formation de la paroi cellulaire, appelé biosynthèse de la cellulose, est complexe et comporte de nombreuses étapes. Les scientifiques étudient ce processus depuis des décennies, mais il reste encore beaucoup de choses que nous ignorons.
L’un des acteurs clés de la biosynthèse de la cellulose est une protéine appelée cellulose synthase. Cette protéine est responsable de l’assemblage des molécules de cellulose en longues chaînes. Cependant, le mécanisme exact par lequel agit la cellulose synthase n’est pas encore entièrement compris.
Dans une nouvelle étude publiée dans la revue Nature Plants, des scientifiques de l'Université de Cambridge ont utilisé une combinaison de techniques, notamment la cristallographie aux rayons X et des simulations de dynamique moléculaire, pour obtenir de nouvelles informations sur la structure et la fonction de la cellulose synthase.
Ils ont découvert que la cellulose synthase est une protéine hautement dynamique qui subit des changements conformationnels constants. Ces changements permettent à la protéine de se lier et de libérer des molécules de sucre, qui sont ensuite utilisées pour construire des chaînes de cellulose.
Les chercheurs ont également identifié plusieurs acides aminés clés essentiels à l’activité de la cellulose synthase. Ces acides aminés pourraient potentiellement être ciblés par des médicaments ou d’autres produits chimiques pour moduler la biosynthèse de la cellulose.
Cette recherche apporte de nouvelles connaissances sur les mécanismes fondamentaux de formation de la paroi cellulaire chez les plantes. Ces connaissances pourraient potentiellement être utilisées pour améliorer la production de biocarburants en augmentant la quantité de cellulose dans la biomasse végétale. Elle pourrait également servir à développer de nouvelles nanotechnologies basées sur la cellulose, comme des matériaux plus résistants et plus durables.
En outre, l’étude permet de mieux comprendre comment les plantes réagissent aux stress environnementaux, tels que la sécheresse et la chaleur. Ces connaissances pourraient aider les scientifiques à développer de nouvelles stratégies pour améliorer les rendements agricoles et la résilience au changement climatique.
