Synthetic pectin–cellulose nanofiber capsule recapitulates the mechanical properties of a regenerating plant cell wall
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Le résumé fourni par la source
Plant primary cell walls are dynamic supramolecular assemblies composed of layered cellulose, hemicellulose, and pectin, progressively built through synthesis and secretion. However, the specific architectural features and structural components sufficient to endow the mechanical properties of the wall remain unclear. Here, we construct a minimal synthetic spherical shell and compare its structural and mechanical properties to those of a plant single-cell system. To eliminate complexities from intercellular connectivity and developmental history, we exploit the ability of plant protoplasts to regenerate cell walls de novo. Compression tests of regenerating protoplasts between parallel plates reveal that wall stiffness increases with wall thickening over time. Despite differences in assembly pathways, architecture, and composition, the synthetic shell exhibits a similar thickness-dependent modulus and similar material stiffness. The synthetic shell, mainly composed of pectin and cellulose nanofibers, mirrors the mechanical behavior of regenerating primary cell walls, suggesting that these components play a major role in conferring key mechanical properties in the limit of compressive small deformations. Extending this comparative approach should allow similarities and differences in component interactions in controlling wall behavior to be identified.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Synthetic pectin–cellulose nanofiber capsule recapitulates the mechanical properties of a regenerating plant cell wall
- Date Crossref
- 01/06/2026
- Éditeur
- National Academy of Sciences
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Centre National de la Recherche Scientifique pays non établi dans la noticeOrganisme public
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Université Paris Cité pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Laboratoire Matière et Systèmes Complexes pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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KTH Royal Institute of Technology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Pennsylvania State University Department of Biology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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John Innes Centre pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Norwich Research Park pays non établi dans la noticeInstitution
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Kungliga Tekniska högskolan Royal Institute of Technology Department of Fibre and Polymer Technology pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Department of Cell and Developmental Biology pays non établi dans la noticeInstitution
Centre National de la Recherche Scientifique, Université Paris Cité et Laboratoire Matière et Systèmes Complexes, avec 6 autres affiliations.
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