Mananasas localizadas en el Golgi sostienen la biosíntesis de hemicelulosas

Área de la Ciencia:

• Biología Vegetal; Bioquímica; Genética Molecular

Sus antecedentes:

• Los mananos son polisacáridos esenciales de β-1,4 unidos en las paredes celulares vegetales. La mejora del contenido de manano en los cultivos enfrenta desafíos debido a vías metabólicas desconocidas. Las endo-β-mananasas (MAN) típicamente degradan los mananos durante la germinación de las semillas.

Objetivo del estudio:

• Investigar el papel inesperado de las enzimas mananasas en la biosíntesis de mananos en plantas. Elucidar la relación funcional entre las mananasas (MAN) y las proteínas similares a la sintasa de celulosa A (CSLA). Identificar objetivos potenciales para mejorar el contenido de hemicelulosa en los cultivos.

Principales métodos:

• Análisis de mutantes de Arabidopsis deficientes en genes de mananasa (man2 man5). Sobreexpresión de CELLULOSE SYNTHASE-LIKE A (CSLA) en mutantes man de Arabidopsis. Biología sintética de levadura para diseccionar la interacción entre las enzimas MAN y las CSLA.

Principales resultados:

• Los mutantes Arabidopsis man2 man5 exhibieron un contenido reducido de β-manano, imitando a los mutantes biosintéticos. La sobreexpresión de CSLA en mutantes man restauró la síntesis de β-manano pero alteró la liberación de polisacáridos. La actividad intracelular de MAN2 y MAN5 disminuyó el β-manano insoluble mientras aumentaba los carbohidratos solubles.

Conclusiones:

• Las enzimas Arabidopsis MAN2/5, potencialmente con dominios transmembrana, están involucradas en el procesamiento intracelular de β-manano. Estas enzimas pueden sostener la producción de hemicelulosa en el aparato de Golgi modificando los mananos insolubles. Los hallazgos revelan un papel novedoso para las mananasas en la biosíntesis de polisacáridos vegetales, distinto de sus funciones degradativas conocidas.