Enlaces cruzados fenólicos: construyendo y deconstruyendo la pared celular de la planta

Cubriendo: Hasta 2019 Los enlaces cruzados fenólicos y los enlaces interunitarios fenólicos son el resultado del acoplamiento oxidativo de dos hidroxi-cinamas o dos moléculas de tirosina. Los dímeros libres de hidroxi-cinamas, lignanos, juegan roles importantes en la defensa de las plantas. El entrelazado de fenólicos unidos en la pared celular de la planta afecta la expansión celular, la resistencia de la pared, la digestibilidad, la degradabilidad y la resistencia a patógenos. Los enlaces cruzados mediado por sustituyentes fenólicos son particularmente importantes ya que confieren resistencia a la pared mediante la formación de nuevos enlaces covalentes y al excluir agua de ella. Se conocen cuatro clases de biopolímeros que participan en la formación de enlaces cruzados fenólicos: lignanos, extensinas, glucuronoarabinoxilanos y cadenas laterales de rhamnogalacturónano-I. Los lignanos y las extensinas son ubicuos en estrepofitas, mientras que se asume comúnmente que los sustituyentes aromáticos en xilano y las cadenas laterales pécticas son características particulares de Poales sensu lato y del núcleo Caryophyllales, respectivamente. El entrelazado de grupos fenólicos procede mediante la formación de radicales, es catalizado por peroxidasa y lacasa, e involucra monolignanos, tirosina en extensinas, y ésteres ferulados en xilano y pectina. Se piensa que los sustituyentes ferulados, en xilano en particular, son puntos de nucleación para la polimerización de lignina y son, por lo tanto, de suma importancia para la arquitectura de la pared en gramíneas y para el desarrollo de tecnología para el desmantelamiento de muros, por ejemplo, para el uso de biomasa de pasto en la producción de biocombustibles de segunda generación. Esta revisión resume el conocimiento actual sobre la acilación intra- y extracelular de polisacáridos y el entrelazado inter- e intramolecular de diferentes constituyentes. Se cubre la síntesis in vitro mediada por enzimas de lignano para usos farmacéuticos, así como la explotación industrial de enfoques mutantes y transgénicos para controlar el entrelazado de la pared celular.