La celulosa es el biopolímero más abundante en el planeta y toca íntimamente todas nuestras vidas: la ropa que usamos, los alimentos que comemos, los edificios en los que vivimos. Sin embargo, no es solo algo útil para nosotros. Las células vegetales utilizan arreglos específicos de microfibrillas de celulosa (esencialmente diminutos cables de celulosa) para mantener sus células intactas a medida que crecen y para producir la amplia variedad de formas celulares que construyen las plantas. Por lo tanto, es bastante importante lograr la disposición correcta de las microfibrillas de celulosa. Durante mucho tiempo se ha pensado que las células vegetales organizan las microfibrillas de celulosa en sus paredes celulares a través de la guía direccional de los complejos de celulosa sintasa (complejos de proteínas que producen microfibrillas de celulosa) a lo largo de los microtúbulos cerca de la superficie celular. Sin embargo, resulta que esta no es toda la historia. Una proporción sustancial de los complejos de celulosa sintasa se mueve a través de la superficie celular lejos de los microtúbulos cercanos. En su reciente artículo en Current Biology, Jordi Chan y Enrico Coen, con sede en Norwich, que trabajan en Arabidopsis, a partir de esto para proponer un segundo mecanismo de cómo las plantas controlan la orientación de sus microfibrillas de celulosa.

Chan y Cohen observan que aproximadamente la mitad de los complejos de celulosa sintasa que se mueven en áreas desprovistas de microtúbulos de la superficie celular (denominados complejos autónomos) inicialmente se movieron en línea recta pero luego cambiaron repentinamente de dirección. En alrededor del 35% de estos casos, el conjunto autónomo se volvió a seguir la dirección de otro conjunto autónomo que había pasado recientemente. Esto indica que los complejos autónomos que se mueven por separado de los microtúbulos pueden ser reorientados por el 'rastro' dejado por otro complejo autónomo. Cualquier aspecto de este 'rastro' que fuera capaz de reorientar otros complejos autónomos era claramente estable, ya que podía reorientar otros complejos autónomos hasta 19 minutos después de pasar (mucho tiempo en la escala de movimientos subcelulares). Chan y Cohen proponen que es la microfibrilla de celulosa depositada recientemente por un complejo autónomo la que es capaz de reorientar otros complejos autónomos que pasan. De acuerdo con esto, el tratamiento con un fármaco conocido por aleatorizar la arquitectura de la pared celular también aumentó la aleatoriedad de las trayectorias complejas autónomas.

Las plantas pueden tener dos métodos para organizar la orientación de las microfibrillas de celulosa en su pared celular, uno que usa microtúbulos en la superficie celular como mecanismo de guía y otro que usa microfibrillas de celulosa recientemente depositadas en la pared celular como mecanismo de guía. Para investigar cómo estos dos mecanismos pueden superponerse, Chan & Coen monitorearon lo que sucedió cuando las trayectorias complejas autónomas encontraron un microtúbulo. Curiosamente, la mitad de las trayectorias del complejo autónomo cambiaron de dirección al encontrarse con un microtúbulo y, posteriormente, siguieron la dirección del microtúbulo. Por el contrario, nunca se vio que los complejos dirigidos por microtúbulos se reorientaran cuando se encontraban con un rastro complejo autónomo. Además, se descubrió que la alineación general de las trayectorias complejas autónomas recién emergidas sigue la dirección general de los microtúbulos. Por lo tanto, la guía de microtúbulos parece funcionar cuando los mecanismos de guía chocan y controlar la orientación amplia de las microfibrillas de celulosa.

La gran pregunta que surge de esto es ¿por qué las plantas necesitan dos mecanismos para controlar la orientación de su celulosa, particularmente si uno parece informar al otro? Bueno, como señalan Chan y Cohen, otros organismos también pueden tener un sistema dual para organizar sus paredes celulares. Esto ha sido propuesto para algunas bacterias. Si de hecho existen sistemas duales para organizar la deposición de fibra de la pared celular en varios reinos, entonces este parecería un sistema bastante bueno en el que confiar. Chan y Cohen especulan que "Tener una guía dual puede, por lo tanto, proporcionar un mecanismo general para garantizar una fuerte coherencia y flexibilidad de respuesta, lo que permite una regulación eficaz del crecimiento y la fuerza de las paredes celulares". Puede ser que el mecanismo de guía autónomo permita una rápida amplificación de los cambios en la disposición de las microfibrillas de celulosa establecidos por un mecanismo de orientación dominante guiado por microtúbulos. Esto podría ser particularmente útil para permitir respuestas rápidas a la necesidad de cambiar la disposición de la pared celular si el transporte de microtúbulos o los cambios en la organización de los microtúbulos resultan ser limitantes de la velocidad. Dado que se ha observado una proporción sustancial de complejos de celulosa sintasa en Arabidopsis bien lejos de los microtúbulos, este mecanismo recientemente descrito puede resultar ser un importante contribuyente para apoyar el crecimiento de las plantas.