Dans une nouvelle revue, Meents et ses collègues examinent la création de la paroi cellulaire secondaire (SCWs), la caractéristique qui forme l'architecture de la biomasse végétale terrestre. Cette paroi solide et rigide se trouve à l'intérieur de la paroi cellulaire primaire, où elle fournit un support physique à la plante et renforce les conduits pour le transport à longue distance dans le xylème. Bien que seul un sous-ensemble de cellules dans une plante donnée forme des SCW, dans de nombreuses plantes ligneuses, telles que les arbres, la majorité de la masse de la plante est composée de SCW sous forme de fibres, de trachéides et de vaisseaux.

Parois cellulaires secondaires dans la croissance des tiges primaires et secondaires
Parois cellulaires secondaires dans la croissance des tiges primaires et secondaires. Exemples illustratifs de SCW dans des cellules conductrices d'eau (vaisseaux, trachéides) et des fibres de soutien. (A et B) SCWs en croissance primaire. (A) SCWs dans la croissance primaire monocotylédone illustrée dans une coupe transversale d'un entre-nœud de tige d'herbe où les faisceaux vasculaires avec de grands vaisseaux de métaxylème sont enfermés dans un sclérenchyme riche en SCW (par exemple Brachypodium). (B) SCWs dans la croissance primaire eudicot illustrée dans une section transversale de la tige avant le début de l'épaississement secondaire (par exemple Brassica). Les SCW se trouvent dans les vaisseaux et les fibres vasculaires, qui sont en continuité avec les fibres interfasciculaires épaisses. (C et D) SCWs en croissance secondaire, marqués par la présence du cambium vasculaire. (C) Croissance secondaire des gymnospermes montrant des SCW épais dans les trachéides conductrices d'eau et de soutien du xylème secondaire (par exemple Pinus). (D) Croissance secondaire des angiospermes montrant des SCW dans les vaisseaux conducteurs d'eau et les fibres de soutien (par exemple Populus).

Les cellules qui synthétisent une paroi cellulaire secondaire solide et épaisse autour de leur protoplaste doivent subir un engagement considérable dans la production de cellulose, d'hémicellulose et de lignine. Comme les auteurs l'ont noté dans des travaux antérieurs, les murs se forment rapidement. La cellulose, l'hémicellulose et la lignine se déposent selon des motifs précis et caractéristiques en fonction de leur fonction physiologique. Penser à la paroi cellulaire secondaire dans un contexte de biologie cellulaire nous aide à voir comment ces divers processus de biosynthèse sont interconnectés, en s'appuyant sur bon nombre des mêmes organites, tels que l'appareil de Golgi et les domaines de paroi cellulaire secondaire bordés de microtubules de la membrane plasmique. La biosynthèse du SCW nécessite la coordination des synthases de cellulose de la membrane plasmique, la production d'hémicellulose dans l'appareil de Golgi et le dépôt de polymère de lignine dans l'apoplaste. De plus, l'auteur Lacey Samuels a montré que ce n'est pas seulement de l'intérieur de la cellule, les cellules voisines peuvent contribuer à la lignification.

Le monde de la recherche en bioénergie a promu l'étude de divers taxons, tels que les graminées et le peuplier, et a fait progresser notre compréhension des protéines biosynthétiques de la paroi cellulaire secondaire et de leurs produits. Apprendre comment ces protéines sont organisées et contrôlées par la cellule, et comment elles interagissent dans l'appareil de Golgi, au niveau de la membrane plasmique et dans la paroi cellulaire secondaire, peut fournir des informations inattendues qui contribueront à l'exploitation de cette ressource renouvelable riche en carbone.