Penyelidik dari Jabatan Biokimia di Institut Sains India (IISc) telah menemui mekanisme yang telah lama dicari untuk mengawal pertumbuhan tumbuhan darat primitif seperti bryophytes (kumpulan yang merangkumi lumut dan lumut hati) yang dikekalkan dalam tumbuhan berbunga kemudian.
Kajian yang diterbitkan dalam jurnal Nature Chemical Biology, memberi tumpuan kepada pengawalaturan bukan kanonik protein DELLA, pengatur pertumbuhan induk yang menyekat pembahagian sel dalam embriofit (tumbuhan darat).
Menariknya, bryofit, tumbuhan pertama yang muncul di darat kira-kira 500 juta tahun yang lalu, kekurangan reseptor GID1 walaupun menghasilkan fitohormon GA. Ini menimbulkan persoalan tentang bagaimana pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan darat awal ini dikawal selia.
Menggunakan lumut hati Marchantia polymorpha sebagai sistem model, para penyelidik mendapati bahawa tumbuhan primitif ini menggunakan enzim khusus, MpVIH, yang menghasilkan inositol pirofosfat utusan selular (InsP₈), yang membolehkannya memecahkan DELLA tanpa memerlukan asid giberelik.
Para penyelidik mendapati bahawa DELLA adalah salah satu sasaran selular kinase VIH. Selain itu, mereka memerhatikan bahawa tumbuhan yang kekurangan MpVIH meniru fenotip tumbuhan M. polymorpha yang mengekspres DELLA secara berlebihan.
“Pada ketika ini, kami teruja untuk memahami sama ada kestabilan atau aktiviti DELLA meningkat dalam tumbuhan yang kekurangan MpVIH,” kata Priyanshi Rana, penulis pertama dan pelajar siswazah dalam kumpulan penyelidikan Lahey. Selaras dengan hipotesis mereka, para penyelidik mendapati bahawa perencatan DELLA menyelamatkan fenotip pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan mutan MpVIH dengan ketara. Keputusan ini menunjukkan bahawa kinase VIH mengawal selia DELLA secara negatif, sekali gus menggalakkan pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan.
Penyelidikan terhadap protein DELLA bermula sejak Revolusi Hijau, apabila para saintis tanpa disedari mengeksploitasi potensi mereka untuk membangunkan varieti separa kerdil yang berhasil tinggi. Walaupun butiran tentang cara ia berfungsi tidak jelas pada masa itu, teknologi moden membolehkan para saintis memanipulasi fungsi protein ini melalui kejuruteraan genetik, sekali gus meningkatkan hasil tanaman dengan berkesan.
Mengkaji tumbuhan darat awal juga memberikan pandangan tentang evolusi mereka sejak 500 juta tahun yang lalu. Contohnya, walaupun tumbuhan berbunga moden mengganggu kestabilan protein DELLA melalui mekanisme yang bergantung kepada asid giberelik, tapak pengikatan InsP₈ dipelihara. Penemuan ini memberikan pandangan tentang evolusi laluan isyarat sel dari semasa ke semasa.
Artikel ini dicetak semula daripada sumber berikut. Nota: Teks mungkin disunting untuk panjang dan kandungan. Untuk maklumat lanjut, sila hubungi sumber. Dasar siaran akhbar kami boleh didapati di sini.
Masa siaran: 15-Sep-2025