Penyelidik dari Jabatan Biokimia di Institut Sains India (IISc) telah menemui mekanisme yang telah lama dicari-cari.untuk mengawal pertumbuhan tumbuhan darat primitif seperti bryophyta (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), untuk menguraikan DELLA tanpa penglibatanasid giberelik.
Para penyelidik menggunakan sistem CRISPR-Cas9 untuk menyingkirkan gen yang mengekod enzim VIH, mengesahkan peranannya. Tumbuhan yang kekurangan VIH berfungsi menunjukkan kecacatan perkembangan yang teruk dan keabnormalan morfologi, seperti daun yang padat, pertumbuhan jejari yang terjejas, dan kekurangan kelopak. Kecacatan ini dihapuskan dengan mengubah suai genom tumbuhan untuk menghasilkan hanya satu hujung (N-terminus) enzim VIH. Menggunakan teknik kromatografi canggih, pasukan mendapati bahawa N-terminus mengandungi domain kinase yang memangkinkan penghasilan InsP₈.
Para penyelidik mendapati bahawa DELLA adalah salah satu sasaran selular kinase VIH. Tambahan pula, mereka memerhatikan bahawa fenotip tumbuhan kekurangan MpVIH adalah serupa dengan tumbuhan M. polymorpha dengan peningkatan ekspresi DELLA.
"Pada ketika ini, kami teruja untuk memahami sama ada kestabilan atau aktiviti DELLA dipertingkatkan 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 boleh memulihkan fenotip pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan mutan MpVIH yang cacat dengan ketara. Keputusan ini menunjukkan bahawa kinase VIH mengawal selia DELLA secara negatif, menggalakkan pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan.
Penyelidikan terhadap protein DELLA bermula sejak Revolusi Hijau, apabila para saintis tanpa disedari mengeksploitasi potensi mereka untuk menghasilkan varieti separa kerdil yang berhasil tinggi. Walaupun butiran kerja mereka tidak jelas pada masa itu, teknologi moden membolehkan para saintis memanipulasi fungsi protein ini melalui kejuruteraan genetik, sekali gus meningkatkan hasil tanaman dengan berkesan.
Masa siaran: 23 Okt-2025