A composição da parede celular é importante para o bom funcionamento das células-guarda das folhas, células que controlam a abertura e o fechamento das folhas. estômatos, que por sua vez regula o fornecimento de dióxido de carbono para dentro e para fora da folha. Nas células vegetais, incluindo as células-guarda, o citoesqueleto forma uma rede de fibras e tubos microscópicos (conhecidos como microtúbulos) que transportam açúcares e proteínas ao redor da célula. O citoesqueleto também ajuda a coordenar mudanças na estrutura e composição da parede celular. Como isso pode acontecer? Microtúbulos (que são feitos de longas cadeias de uma proteína chamada tubulina) estão mudando de comprimento quase constantemente, com moléculas individuais de tubulina sendo anexadas (para alongar o microtúbulo) ou removidas (o que encurta o microtúbulo). Alterações no comprimento dos microtúbulos podem alterar o fluxo do tráfego molecular dentro da célula e, assim, causar alterações na composição da parede celular e na flexibilidade da parede celular.

Em um artigo recente na Fisiologia da árvore, Scott Harding e colegas procuraram determinar como o excesso de tubulina interfere na função das células-guarda no choupo. Eles usaram álamo que continha quantidades regulares ou excessivas de tubulina e mediram a composição das paredes celulares e as mudanças na expressão gênica de enzimas que manipulam a estrutura da parede celular ao longo do dia. Eles descobriram que choupos com excesso de tubulina tinham mais ácido galacturônico, um componente do pectina (a mesma substância que você adiciona à geléia para torná-la gel) que influencia a flexibilidade da parede celular. Mas o efeito do ácido galacturônico na flexibilidade da parede celular depende se o ácido tem ou não grupos metil ligados a ele, e os pesquisadores também descobriram que esses choupos tinham menos pectina metilesterase, a enzima que remove grupos metil do ácido galacturônico. A metilação reduzida do ácido galacturônico diminui a flexibilidade da pectina e, por extensão, a parede celular. Os autores sugerem que este é o mecanismo que prejudica o funcionamento adequado das células-guarda em álamo com excesso de tubulina, uma vez que as paredes das células-guarda mais rígidas interferem no movimento dos estômatos.

Então, quais são as implicações desses resultados? Compreender os mecanismos moleculares pelos quais a função da célula-guarda pode ser alterada pode nos fornecer uma lista de alvos genéticos que afetarão a absorção de carbono pela planta, a perda de água e, no final, a produtividade da planta. Compreendendo esses mecanismos, poderíamos criar ou modificar árvores geneticamente para aumentar o crescimento ou a tolerância à seca, o que seria particularmente útil para as indústrias de biocombustíveis e florestais.