Mannan moderno: el viaje de una hemicelulosa

Se han encontrado polisacáridos hemicelulósicos construidos a partir de unidades de manosa unidas por β-1,4 en todo el reino vegetal y tienen numerosas aplicaciones industriales. Aquí, reviso los avances recientes en la biosíntesis y modificación de los β-mannanes de las plantas. Estos polímeros de matriz pueden asociarse con racimos de celulosa para impactar las propiedades mecánicas de las fibras vegetales o biocompuestos. En ciertas algas, los microfibrilos de mannan incluso reemplazan a la celulosa como el componente estructural dominante de la pared celular. Por el contrario, el galactoglucomannan en patrones encontrado en la mucílago de semillas de Arabidopsis thaliana modula significativamente la arquitectura de la pared celular y la tolerancia al estrés abiótico a pesar de su contenido relativamente bajo. También discuto los requisitos subcelulares para la biosíntesis de β-mannan, el número creciente de enzimas activas en carbohidratos involucradas en este proceso, y los jugadores que siguen siendo desconcertantes. Discuto cómo las enzimas similares a la celulosa sintasa alargan (gluco)manna en hospedadores ortogonales y destaco los descubrimientos de enzimas vegetales que agregan decoraciones específicas de galactosilo o acetilo. Las enzimas hidrolíticas como las endo-β-1,4-mannanasas han estado involucradas recientemente en una amplia gama de contextos biológicos que incluyen la germinación de semillas, la formación de madera, la tolerancia a metales pesados y las respuestas de defensa. Las herramientas de biología sintética ahora proporcionan vías más rápidas para modular las estructuras de mannan cada vez más relevantes para mejorar los rasgos vegetales y los bioproductos.