India Teaduste Instituudi (IISc) biokeemia osakonna teadlased on avastanud kaua otsitud mehhanismi.ürgsete maismaataimede, näiteks sammaltaimede (rühm, kuhu kuuluvad sambla- ja maksarohi), kasvu reguleerimiseks, mis säilis hilisemates õistaimedes.
Ajakirjas Nature Chemical Biology avaldatud uuring keskendus DELLA valkude mittekanoonilisele regulatsioonile, mis on peamine kasvuregulaator, mis pärsib rakkude jagunemist embrüofüütides (maismaataimedes).
Huvitaval kombel puudub sammaltaimedel, esimestel taimedel, mis ilmusid maismaale umbes 500 miljonit aastat tagasi, GID1 retseptor, hoolimata fütohormooni GA tootmisest. See tõstatab küsimuse, kuidas nende varajaste maismaataimede kasvu ja arengut reguleeriti.
Kasutades mudelsüsteemina maksarohtu Marchantia polymorpha, leidsid teadlased, et need ürgsed taimed kasutavad DELLA lagundamiseks ilma teiste osaluseta spetsiaalset ensüümi MpVIH, mis toodab rakulist virgatsainet inositoolpürofosfaati (InsP₈).gibberelliinhape.
Teadlased kasutasid CRISPR-Cas9 süsteemi VIH ensüümi kodeeriva geeni väljalülitamiseks, kinnitades selle rolli. Taimedel, millel puudus funktsionaalne VIH, esinesid tõsised arenguvead ja morfoloogilised kõrvalekalded, nagu kompaktsed lehed, häiritud radiaalne kasv ja tupplehtede puudumine. Need defektid kõrvaldati taime genoomi modifitseerimisega, et toota ainult ühte VIH ensüümi otsa (N-otsa). Täiustatud kromatograafiatehnikaid kasutades avastas meeskond, et N-ots sisaldab kinaasi domeeni, mis katalüüsib InsP₈ tootmist.
Teadlased avastasid, et DELLA on üks VIH kinaasi rakulistest sihtmärkidest. Lisaks täheldasid nad, et MpVIH-defitsiitsete taimede fenotüübid olid sarnased suurenenud DELLA ekspressiooniga M. polymorpha taimede omadega.
„Sel hetkel olime põnevil, et teada saada, kas DELLA stabiilsus või aktiivsus on MpVIH-defitsiitsetes taimedes suurenenud,“ ütles Priyanshi Rana, esimene autor ja Lahey uurimisrühma magistrant. Kooskõlas oma hüpoteesiga leidsid teadlased, et DELLA inhibeerimine võib oluliselt taastada MpVIH mutantsete taimede defektiivseid kasvu- ja arengufenotüüpe. Need tulemused viitavad sellele, et VIH kinaas reguleerib DELLA-d negatiivselt, soodustades taimede kasvu ja arengut.
DELLA valkude uuringud ulatuvad tagasi rohelise revolutsiooni aega, mil teadlased teadmatult kasutasid nende potentsiaali kõrge saagikusega poolkääbussortide loomiseks. Kuigi nende töö üksikasjad olid tol ajal ebaselged, võimaldab tänapäevane tehnoloogia teadlastel geenitehnoloogia abil manipuleerida nende valkude funktsioonidega, suurendades seeläbi tõhusalt saagikust.
Postituse aeg: 23. okt 2025