Esploristoj de la Fako de Biokemio ĉe la Hinda Instituto de Sciencoj (IISc) malkovris longe serĉatan mekanismon.por reguligi la kreskon de primitivaj terplantoj kiel briofitoj (grupo kiu inkluzivas muskojn kaj hepatikojn) kiu estis retenita en pli postaj florplantoj.
La studo, publikigita en la revuo Nature Chemical Biology, fokusiĝis al la ne-kanonika reguligo de DELLA-proteinoj, ĉefa kreskoreguligilo kiu subpremas ĉeldividiĝon en embriofitoj (terplantoj).
Interese, briofitoj, la unuaj plantoj aperintaj surtere antaŭ proksimume 500 milionoj da jaroj, ne havas la GID1-receptoron, malgraŭ produktado de la fitohormono GA. Tio levas la demandon pri kiel la kresko kaj evoluo de ĉi tiuj fruaj terplantoj estis reguligitaj.
Uzante la hepatikon Marchantia polymorpha kiel modelsistemon, la esploristoj trovis, ke ĉi tiuj primitivaj plantoj uzas specialigitan enzimon, MpVIH, kiu produktas la ĉelan mesaĝiston inozitolpirofosfaton (InsP₈), por malkomponi DELLA sen la partopreno de...giberela acido.
La esploristoj uzis la sistemon CRISPR-Cas9 por forigi la genon, kiu kodas la VIH-enzimon, konfirmante ĝian rolon. Plantoj sen funkcia VIH montris severajn evoluajn difektojn kaj morfologiajn anomaliojn, kiel ekzemple kompaktajn foliojn, difektita radia kresko kaj manko de kalikoj. Ĉi tiuj difektoj estis forigitaj per modifo de la plantgenomo por produkti nur unu finon (la N-finaĵon) de la VIH-enzimo. Uzante progresintajn kromatografiajn teknikojn, la teamo malkovris, ke la N-finaĵo enhavas kinazan domajnon, kiu katalizas la produktadon de InsP₈.
La esploristoj malkovris, ke DELLA estas unu el la ĉelaj celoj de VIH-kinazo. Krome, ili observis, ke la fenotipoj de MpVIH-mankhavaj plantoj estis similaj al tiuj de M. polymorpha plantoj kun pliigita DELLA-esprimo.
„Je ĉi tiu punkto, ni ekscitiĝis kompreni ĉu DELLA-stabileco aŭ aktiveco estas plifortigitaj en MpVIH-mankhavaj plantoj,“ diris Priyanshi Rana, unua aŭtoro kaj diplomiĝinto en la esplorgrupo de Lahey. Konforme al ilia hipotezo, la esploristoj trovis, ke DELLA-inhibicio povas signife restarigi la difektajn kresko- kaj disvolviĝajn fenotipojn de MpVIH-mutaciantaj plantoj. Ĉi tiuj rezultoj sugestas, ke VIH-kinazo negative reguligas DELLA, antaŭenigante plantkreskon kaj disvolviĝon.
Esplorado pri DELLA-proteinoj datiĝas de la Verda Revolucio, kiam sciencistoj senscie ekspluatis ilian potencialon por krei alt-rendimentajn duon-nanajn variaĵojn. Kvankam la detaloj de ilia laboro estis neklaraj tiutempe, moderna teknologio permesas al sciencistoj manipuli la funkciojn de ĉi tiuj proteinoj per gentekniko, efike pliigante kultivaĵojn.
Afiŝtempo: 23-a de oktobro 2025