Wetenschappers hebben een sleutelmechanisme ontdekt dat planten gebruiken om cellulose te produceren, een cruciaal onderdeel van hun celwanden dat voor sterkte en stijfheid zorgt. Deze ontdekking zou kunnen leiden tot nieuwe manieren om de gewasopbrengsten te verbeteren en nieuwe biobrandstoffen te ontwikkelen.

Cellulose is een complex suikermolecuul dat het belangrijkste structurele onderdeel is van de celwanden van planten. Het is essentieel voor het vermogen van de plant om te groeien, omgevingsstress te weerstaan ​​en water en voedingsstoffen te transporteren.

Het onderzoeksteam, geleid door wetenschappers van de Universiteit van Cambridge, ontdekte dat een specifiek eiwit, genaamd Cellulose Synthase-Like F6 (CSLF6), een cruciale rol speelt bij de productie van cellulose. CSLF6 is lid van een familie van eiwitten die cellulosesynthasen worden genoemd en die verantwoordelijk zijn voor de synthese van cellulose.

De onderzoekers gebruikten een combinatie van genetische, biochemische en beeldvormingstechnieken om de functie van CSLF6 in de plant Arabidopsis thaliana te bestuderen. Ze ontdekten dat CSLF6 zich op het plasmamembraan bevindt, waar het interageert met andere cellulosesynthasen om een ​​cellulosesynthasecomplex te vormen. Dit complex is verantwoordelijk voor het synthetiseren van cellulosemicrofibrillen, de basisbouwstenen van de celwand.

De onderzoekers ontdekten ook dat CSLF6 essentieel is voor de juiste oriëntatie van cellulosemicrofibrillen in de celwand. Deze oriëntatie is van cruciaal belang voor het vermogen van de plant om mechanische spanningen, zoals wind en regen, te weerstaan.

De ontdekking van de rol van CSLF6 in de cellulosesynthese zou kunnen leiden tot nieuwe manieren om de gewasopbrengsten te verbeteren en nieuwe biobrandstoffen te ontwikkelen. Het zou bijvoorbeeld mogelijk kunnen zijn om planten zo te ontwerpen dat ze meer cellulose produceren, waardoor ze beter bestand zijn tegen omgevingsinvloeden en hun biomassa voor de productie van biobrandstoffen kan toenemen.

"Onze bevindingen bieden een nieuw inzicht in de moleculaire mechanismen die ten grondslag liggen aan de cellulosesynthese in planten", zegt dr. Paul Dupree, plantenwetenschapper aan de Universiteit van Cambridge en hoofdauteur van het onderzoek. "Dit zou kunnen leiden tot nieuwe kansen voor het verbeteren van de gewasopbrengsten en het ontwikkelen van duurzame biobrandstoffen."

De studie werd gepubliceerd in het tijdschrift Nature Plants.