{"id":221840,"date":"2016-08-02T13:37:59","date_gmt":"2016-08-02T16:37:59","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/?p=221840"},"modified":"2016-08-05T16:14:18","modified_gmt":"2016-08-05T19:14:18","slug":"la-receta-de-la-celulosa","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/la-receta-de-la-celulosa\/","title":{"rendered":"La receta de la celulosa"},"content":{"rendered":"
\"Imagen

Debora Leite, Utku Avici, Michael Hahn y Marcos Buckeridge<\/span>Imagen de microscop\u00eda por fluorescencia de la pared celular de la ca\u00f1a de az\u00facar: el c\u00f3digo gluc\u00f3mico determinar\u00eda su arquitecturaDebora Leite, Utku Avici, Michael Hahn y Marcos Buckeridge<\/span><\/p><\/div>\n

\u201c\u00bfLa pared celular de las plantas tiene un c\u00f3digo?\u201d Esta pregunta, con un tinte ret\u00f3rico, es el t\u00edtulo de un art\u00edculo que publicaron el 1\u00ba de noviembre en la revista cient\u00edfica Plant Science<\/em> un d\u00fao de bot\u00e1nicos del Instituto de Biociencias de la Universidad de S\u00e3o Paulo (IB-USP), el profesor Marcos Buckeridge, experto en fisiolog\u00eda vegetal, y Eveline Tavares, quien realiza una pasant\u00eda de posdoctorado en dicha instituci\u00f3n. Seg\u00fan los especialistas, la respuesta es afirmativa: un c\u00f3digo, al que ellos denominaron gluc\u00f3mico, provee las instrucciones para que la pared \u2012una capa flexible, generalmente r\u00edgida que les sirve de apoyo estructural y como protecci\u00f3n a ciertos tipos de c\u00e9lulas\u2012 presente una arquitectura singular, m\u00e1s o menos r\u00edgida, o resistente, por ejemplo.<\/p>\n

As\u00ed como la gen\u00f3mica estudia los genes y la prote\u00f3mica se ocupa de las prote\u00ednas, la gluc\u00f3mica analiza el rol de los carbohidratos, que son mol\u00e9culas org\u00e1nicas compuestas por carbono, hidr\u00f3geno y ox\u00edgeno. Este grupo, al que tambi\u00e9n se lo denomina sac\u00e1ridos, incluye a los az\u00facares, el almid\u00f3n y la celulosa. La pared celular representa entre el 50% y el 60% de la biomasa vegetal y es rica en carbohidratos complejos (los polisac\u00e1ridos celulosa, hemicelulosa y pectinas), adem\u00e1s de prote\u00ednas estructurales y lignina, un pol\u00edmero que le confiere rigidez. \u201cEl modo en que los monosac\u00e1ridos, los carbohidratos m\u00e1s sencilos, se unen y forman los polisac\u00e1ridos \u2012mol\u00e9culas mayores\u2012 presentes en la pared celular de las plantas no es aleatorio\u201d, sostiene Buckeridge. \u201cElla contiene informaci\u00f3n importante acerca de c\u00f3mo se estructura la pared celular y c\u00f3mo puede descomponerse\u201d.<\/p>\n

Un c\u00f3digo es un conjunto de reglas que establece una correspondencia entre dos mundos independientes y formados por elementos distintos: el de los signos, es decir, la informaci\u00f3n b\u00e1sica; y el del significado, o sea, la informaci\u00f3n codificada. Un tercer elemento, los adaptadores, ofician como puente entre ambos mundos y le confieren sentido al c\u00f3digo. \u201cEl significado de un signo puede ser un proceso, una actividad o incluso una estructura que cumpla una funci\u00f3n biol\u00f3gica\u201d, afirma Tavares. Un paralelo entre el c\u00f3digo gluc\u00f3mico y el c\u00f3digo m\u00e1s conocido de la biolog\u00eda, el gen\u00e9tico, puede resultar \u00fatil para comprender la propuesta de los investigadores de la USP.<\/p>\n

El ADN est\u00e1 compuesto por una secuencia de nucle\u00f3tidos, que pueden ser de cuatro tipos: las bases nitrogenadas adenina (A), citosina (C), guanina (G) o timina (T); adem\u00e1s del monosac\u00e1rido desoxirribosa y un fosfato. Los nucle\u00f3tidos son los signos del c\u00f3digo. Merced a la actividad de las enzimas, \u00e9stos se fusionan y se produce la s\u00edntesis (adaptador) de una mol\u00e9cula mayor, el propio ADN. Los genes, que est\u00e1n formados por los nucle\u00f3tidos y se encuentran agrupados en largas secuencias de ADN (cromosomas), representan el significado del c\u00f3digo. Cada gen posee una funci\u00f3n biol\u00f3gica diferente y es responsable de la producci\u00f3n de una cierta prote\u00edna. \u201cLos nucle\u00f3tidos aislados tienen propiedades completamente diferentes a las exhibidas por la mol\u00e9cula de ADN, aunque \u00e9sta est\u00e9 compuesta por aqu\u00e9llos\u201d, dice Buckeridge.<\/p>\n

\"Botanica_238\"<\/a>Una l\u00f3gica similar, gobernar\u00eda el funcionamiento del c\u00f3digo gluc\u00f3mico. En este caso, los signos ser\u00edan los monosac\u00e1ridos, las formas m\u00e1s simples de los carbohidratos, tales como la glucosa, la fructosa y la galactosa. Un grupo de enzimas promueve la uni\u00f3n de esas peque\u00f1as mol\u00e9culas de az\u00facares y provoca la s\u00edntesis (adaptador) de mol\u00e9culas mayores \u2012los polisac\u00e1ridos\u2012, que funcionan \u2012y all\u00ed se evidencia su significado\u2012 como reserva energ\u00e9tica (almid\u00f3n) o como componente estructural de la pared celular de los vegetales.<\/p>\n

Existen tres tipos conocidos de pared celular en los vegetales. Cada variante se caracteriza por una combinaci\u00f3n distinta de tres clases de polisac\u00e1ridos principales: celulosa, pectinas y hemicelulosas. Las diferentes combinaciones y cantidades de esas grandes mol\u00e9culas de carbohidratos generan estructuras con arquitecturas singulares y, por ende, dis\u00edmiles propiedades qu\u00edmicas y mec\u00e1nicas. \u201cA semejanza de la relaci\u00f3n entre los nucle\u00f3tidos y el ADN, los monosac\u00e1ridos son mol\u00e9culas con propiedades totalmente distintas a las de los polisac\u00e1ridos presentes en la pared celular\u201d, dice el bot\u00e1nico. Hasta ahora, se han aislado 14 tipos de monosac\u00e1ridos como bloques constituyentes de los polisac\u00e1ridos que conforman la pared celular de los vegetales.<\/p>\n

Etanol de segunda generaci\u00f3n<\/strong>
\nLa propuesta de un c\u00f3digo gluc\u00f3mico capaz de regular las caracter\u00edsticas de la pared celular de las plantas deriva de los trabajos en bioenerg\u00eda que efectu\u00f3 el investigador durante los \u00faltimos 20 a\u00f1os. El bot\u00e1nico de la USP, que public\u00f3 un primer esbozo sobre el tema en un art\u00edculo impreso en 2014 en el peri\u00f3dico BioEnergy Research<\/em>, es un estudioso eminente de las posibilidades de obtenci\u00f3n del denominado etanol de segunda generaci\u00f3n, un biocombustible que se extraer\u00eda al romper la pared celular de las plantas, o sea, del bagazo de la ca\u00f1a de az\u00facar, del olote del ma\u00edz o hasta de la madera.<\/p>\n

A diferencia de los az\u00facares simples \u2012los monosac\u00e1ridos\u2012 presentes en el jugo de la ca\u00f1amiel, que est\u00e1n listos para su fermentaci\u00f3n y posterior transformaci\u00f3n en etanol, los polisac\u00e1ridos del bagazo de la ca\u00f1a de az\u00facar se encuentran alojados en una estructura pr\u00e1cticamente inaccesible. Las enzimas que se ocupan de realizar la hidr\u00f3lisis, la ruptura de los polisac\u00e1ridos no fermentables en monosac\u00e1ridos fermentables mediante el agregado de agua, no logran atravesar la pared celular y efectuar su labor de desintegraci\u00f3n. \u201cLa teor\u00eda sobre el c\u00f3digo gluc\u00f3mico es una propuesta sumamente interesante\u201d, dice el bioqu\u00edmico Edivaldo Ximenes Ferreira Filho, del laboratorio de enzimolog\u00eda de la Universidad de Brasilia (UnB). \u201cEn el caso de la bioenerg\u00eda, una mayor comprensi\u00f3n acerca de c\u00f3mo se forma la pared celular de las plantas podr\u00eda resultar \u00fatil para aprender a desintegrar esa estructura y producir etanol de segunda generaci\u00f3n\u201d.<\/p>\n

Proyecto<\/strong>
\nUtilizaci\u00f3n del abordaje de la biolog\u00eda de sistemas en el desarrollo de un modelo de funcionamiento de vegetales (n\u00ba 2011\/52065-3<\/a>); Modalidad<\/strong>\u00a0Programa de Investigaci\u00f3n en Asociaci\u00f3n para la Innovaci\u00f3n Tecnol\u00f3gica (Pite) y Convenio FAPESP-Microsoft Research; Investigador responsable<\/strong> Marcos Buckeridge (IB-USP); Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 547.964,97<\/p>\n

Art\u00edculo cient\u00edfico<\/em>
\nTAVARES, E. Q. P. y BUCKERIDGE, M. S. Do plant cell walls have a code? <\/a>Plant Science<\/strong>. 1\u00ba nov. 2015.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Un c\u00f3digo regula la formaci\u00f3n de la pared celular de las plantas","protected":false},"author":13,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[181,1587],"tags":[276,278,282],"coauthors":[101],"class_list":["post-221840","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-ciencia-es","category-investigacion-en-colaboracion-para-la-innovacion-tecnologica-en","tag-bioenergia-es","tag-biologia-es","tag-botanica-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/221840","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/13"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=221840"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/221840\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=221840"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=221840"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=221840"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=221840"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}