Resuelven el enigma de la forma de una proteína de las plantas mediante modelos moleculares en 3D

Investigadores de la NCSU creen haber resuelto un enigma pendiente en la ciencia desde que las plantas aparecieron por primera vez en la Tierra. El estudio proporciona el primer modelo tridimensional de una enzima que enlaza un azúcar simple, glucosa, en una cadena larga de celulosa, el pilar básico dentro de las paredes de las células de las plantas que las dotan de estructura. La celulosa es el material renovable más abundante en la naturaleza y es un importante recurso en la producción de biocombustibles, la alternativa a los combustibles fósiles.

Los nuevos conocimientos de la estructura de la enzima vegetal modelada, una celulosa sintasa, permitirá a los investigadores realizar ingeniería genética con plantas y árboles para mejorar las fibras de algodón o la calidad de la madera, por ejemplo. Desde la perspectiva de ingeniería de materiales, los descubrimientos pueden usarse para crear beneficiosos nanocristales con las propiedades y funciones deseadas. Este modelo estructural ofrece una visión acerca de como funciona la síntesis de la celulosa, y a largo plazo puede dar como resultado nuevas plantas modificadas genéticamente para inducir determinadas propiedades específicas de la celulosa.

El estudio examinó la estructura de una celulosa sintasa que se encuentra en las fibras de algodón. Los investigadores compararon su modelo con la estructura de una enzima similar en bacterias y descubrieron que las proteínas se plegaban de forma similar en regiones clave para la síntesis de la celulosa. En la planta usada como sujeto de pruebas, de la familia Arabidopsis thaliana, los investigadores identificaron las causas potenciales para la síntesis defectuosa de celulosa en plantas mutantes haciendo analogías con la celulosa sintasa del algodón modelada.

Via NCSU