Impianto Phys, cellule rosetta.

Impianto Phys, cellule rosetta.

  • © 2010 American Society of biologi
  1. Kenneth Keegstra *
  1. Michigan State University-Dipartimento per l’energia delle piante laboratorio di ricerca e Department of Energy Great Lakes Bioenergy Research Center, Michigan State University, East Lansing, Michigan 48824
  1. * E-mail keegstra@msu.edu.

pareti cellulari sono caratteristiche importanti di cellule vegetali che svolgono una serie di funzioni essenziali, tra cui fornendo forma ai diversi tipi di cellule necessarie per formare i tessuti e gli organi di una pianta. Formando l’interfaccia tra celle adiacenti, pareti cellulari delle piante spesso svolgono un ruolo importante nella comunicazione intercellulare. A causa della loro posizione di superficie, pareti cellulari delle piante svolgono un ruolo importante nelle interazioni pianta-microbo, comprese le risposte di difesa contro potenziali patogeni. Il desiderio di capire queste e altre funzioni vegetali aiutano a spiegare il forte interesse per la struttura muraria e la biosintesi.

PROBLEMI STRUTTURALI

I componenti polisaccaridi e glicoproteine ​​presenti nelle pareti cellulari delle piante sono state ben caratterizzate strutturalmente. Abbiamo bisogno ora di capire come questi componenti sono organizzati in matrice tridimensionale necessario per pareti cellulari delle piante a svolgere le loro funzioni.

Come vengono componenti della parete organizzati in una matrice funzionale? Nel corso degli anni, diversi modelli sono stati proposti per spiegare l’organizzazione dei componenti della parete (Keegstra et al 1973;. Carpita e Gibeaut, 1993; Somerville et al., 2004). La maggior parte dei modelli sono concentrati sulla comprensione l’organizzazione dei componenti delle pareti cellulari primarie che consentirebbero la riorganizzazione regolamentato di componenti della parete durante la crescita e la differenziazione cellulare. polisaccaridi emicellulosici sono noti per legarsi strettamente al microfibrille di cellulosa attraverso legami idrogeno e la maggior parte dei modelli a parete hanno incorporato questa interazione come una caratteristica importante di architettura parete cellulare. Meno si sa su come i polisaccaridi pectiche interagiscono con altri componenti a pareti cellulari delle piante, ma vi è una crescente consapevolezza della loro importanza nelle pareti cellulari primarie, dove sono più abbondanti.

BIOSYNTHETIC PROBLEMI

Una caratteristica importante della parete biosintesi cellule vegetali è che coinvolge più compartimenti cellulari (Fig. 1). In particolare, la cellulosa è sintetizzata a livello della membrana plasmatica delle microfibrille di cellulosa insolubili essere depositati direttamente nella matrice extracellulare. D’altra parte, polisaccaridi matrice e glicoproteine ​​sono sintetizzati nel sistema endomembranoso, con i polimeri vengono consegnati al muro tramite vescicole secretorie (Fig. 1). Componenti sintetizzati in luoghi diversi devono essere assemblati in una matrice parete funzionale. Anche se molto poco si sa su questo processo di assemblaggio, sembra probabile che sia un evento mediato, molto probabilmente richiedono proteine ​​di vario genere.

Rappresentazione schematica degli eventi chiave nella biosintesi della parete cellulare. Cellulosa biosintesi avviene alla membrana plasmatica in grandi complessi visualizzati come rosette. La sintesi di polisaccaridi della matrice e glicoproteine ​​verifica nel Golgi cui i prodotti accumulano nel lume prima del trasporto alla parete cellulare tramite vescicole. La regolazione di questi eventi biosintetici è una questione importante che ha bisogno di più studi. Abbreviazioni usate nella figura: CESA, proteine ​​cellulosa sintasi che formano il rosone; NDP-zuccheri, zuccheri nucleotidiche che agiscono come donatori per gli zuccheri che vanno in polisaccaridi; Csl, cellulosa sintasi proteine ​​simili che sono noti per essere coinvolti nella biosintesi emicellulosa.

OSSERVAZIONI CONCLUSIVE

Una conclusione importante da questa breve sintesi è che la comunità vegetale deve affrontare molte sfide nella comprensione della struttura della parete cellulare, la funzione e la biosintesi. Saranno necessari nuovi metodi biofisici e visualizzazione per comprendere l’organizzazione dei componenti nel muro di una singola cellula. Per quanto riguarda le sfide della comprensione biosintesi della parete cellulare e la sua regolazione, la biologia molecolare, genetica molecolare e genomica ha già fornito molti nuovi potenti strumenti in modo che può essere previsto un rapido progresso.

Le note

  • Ricevuto 14 giugno 2010.
  • Accettato 6 Luglio 2010.
  • Pubblicato 6 ottobre, 2010.

LETTERATURA CITATA

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