Lignina (latín guayacán 'madera') es un polímero polifenólico depositado directamente en la pared celular de células especializadas. No solo se limita a los tejidos leñosos de las plantas, sino que representa una característica integral que garantiza la función celular adecuada de muchos otros tipos de células en diferentes tejidos/órganos de la planta. La aparición de la lignina durante la evolución de las plantas coincidió con la aparición de las plantas terrestres vasculares en el Devónico. Mecánicamente más débil que la celulosa, la lignina, sin embargo, agrega un refuerzo significativo a cualquier pared celular, proporcionando una resistencia a la tracción adicional.
A pesar de que la lignina es el segundo biopolímero terrestre más abundante después de la celulosa, nuestra comprensión de la formación de lignina sigue siendo fragmentaria. A diferencia de la celulosa, que presenta una estructura bioquímica definida independientemente del tipo de célula vegetal, la formación de lignina es específica de cada célula y presenta una localización subcelular y una composición monomérica distintas: por lo tanto, no puede establecerse un mecanismo de lignificación general para todos los tipos de células lignificadas y puede explicar por qué la lignificación todavía se entiende solo en parte. Nuestro conocimiento bioquímico actual es que la lignina se forma en los espacios entre las microfibrillas de celulosa por el acoplamiento oxidativo de los monómeros de lignina libres secretados directamente en la pared celular de la planta.
Un artículo reciente en Annals of Botany revisa la comprensión actual de la biosíntesis y la polimerización de la lignina y señala que, según el tipo de célula, el proceso de lignificación varía desde la plena autonomía hasta la completa cooperación con las células asociadas circundantes. Los diferentes roles de la lignina para la función de cada tipo de célula vegetal específico están claramente ilustrados por los múltiples defectos fenotípicos exhibidos por los mutantes knock-out en la síntesis de lignina, lo que puede explicar por qué aún no se ha definido un mecanismo general para la lignificación.
Barros, J., Serk, H., Granlund, I. y Pesquet, E. (2015) La biología celular de la lignificación en plantas superiores. Annals of Botany 115(7): 1053-1074. doi: 10.1093/aob/mcv046
La lignina es un polímero polifenólico que fortalece e impermeabiliza la pared celular de tipos de células vegetales especializadas. La lignificación es parte del programa normal de diferenciación y el funcionamiento de tipos de células específicos, pero también puede desencadenarse como una respuesta a diversos estreses bióticos y abióticos en células que de otro modo no se lignificarían. La lignificación de la pared celular exhibe características específicas según el tipo de célula que se considere. Estas características incluyen el momento de la lignificación durante la diferenciación celular, la paleta de enzimas y sustratos asociados, los sitios de depósito subcelular, la composición monomérica y la autonomía celular para la producción de monómeros de lignina. Esta revisión proporciona una descripción general de la comprensión actual de la biosíntesis y polimerización de la lignina a nivel de biología celular. El proceso de lignificación varía desde la plena autonomía hasta la completa cooperación, según el tipo de célula. Los diferentes roles de la lignina para la función de cada tipo de célula vegetal específico están claramente ilustrados por los múltiples defectos fenotípicos exhibidos por los mutantes knock-out en la síntesis de lignina, lo que puede explicar por qué aún no se ha definido un mecanismo general para la lignificación. La gama de efectos fenotípicos observados incluye alteración del transporte de savia del xilema, pérdida de soporte mecánico, reducción de la protección y dispersión de la semilla y/o aumento de la susceptibilidad a plagas y enfermedades.
