Penyelidik telah menemui bagaimana tumbuhan mengawal protein DELLA

Penyelidik dari Jabatan Biokimia di Institut Sains India (IISc) telah menemui mekanisme yang telah lama dicari untuk mengawal selia pertumbuhan tumbuhan tanah primitif seperti bryophytes (sekumpulan yang termasuk lumut dan lumut hati) yang dikekalkan dalam tumbuhan berbunga kemudian.
Kajian yang diterbitkan dalam jurnal Nature Chemical Biology, memberi tumpuan kepada peraturan bukan kanonik protein DELLA, pengawal selia pertumbuhan induk yang menyekat pembahagian sel dalam embrio (tumbuhan darat).
Menariknya, bryophytes, tumbuhan pertama yang muncul di darat kira-kira 500 juta tahun yang lalu, kekurangan reseptor GID1 walaupun menghasilkan phytohormone GA. Ini menimbulkan persoalan bagaimana pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan tanah awal ini dikawal selia.
Menggunakan polymorpha Marchantia lumut hati sebagai sistem model, para penyelidik mendapati bahawa tumbuhan primitif ini menggunakan enzim khusus, MpVIH, yang menghasilkan inositol pyrophosphate utusan selular (InsP₈), membolehkan mereka memecahkan DELLA tanpa memerlukan asid giberelik.
Para penyelidik mendapati bahawa DELLA adalah salah satu sasaran selular VIH kinase. Selain itu, mereka memerhatikan bahawa tumbuhan yang kekurangan MpVIH meniru fenotip tumbuhan M. polymorpha yang mengekspresikan DELLA secara berlebihan.
"Pada ketika ini, kami teruja untuk memahami sama ada kestabilan atau aktiviti DELLA meningkat dalam loji kekurangan MpVIH," kata Priyanshi Rana, pengarang pertama dan pelajar siswazah dalam kumpulan penyelidikan Lahey. Selaras dengan hipotesis mereka, penyelidik mendapati bahawa menghalang DELLA dengan ketara menyelamatkan pertumbuhan dan perkembangan fenotip tumbuhan mutan MpVIH yang rosak. Keputusan ini menunjukkan bahawa VIH kinase secara negatif mengawal DELLA, dengan itu menggalakkan pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan.
Penyelidikan terhadap protein DELLA bermula sejak Revolusi Hijau, apabila saintis secara tidak sedar mengeksploitasi potensi mereka untuk membangunkan varieti separuh kerdil yang menghasilkan tinggi. Walaupun butiran cara ia berfungsi tidak jelas pada masa itu, teknologi moden membolehkan saintis memanipulasi fungsi protein ini melalui kejuruteraan genetik, dengan berkesan meningkatkan hasil tanaman.
Mempelajari tumbuhan tanah awal juga memberikan pandangan tentang evolusi mereka sepanjang 500 juta tahun yang lalu. Sebagai contoh, walaupun tumbuhan berbunga moden menjejaskan kestabilan protein DELLA melalui mekanisme bergantung kepada asid giberelik, tapak pengikat InsP₈ dipelihara. Penemuan ini memberikan pandangan tentang evolusi laluan isyarat sel dari semasa ke semasa.
Artikel ini dicetak semula daripada sumber berikut. Nota: Teks boleh diedit untuk panjang dan kandungan. Untuk maklumat lanjut, sila hubungi sumber. Dasar siaran akhbar kami boleh didapati di sini.