Rannsakendur hafa uppgötvað hvernig plöntur stjórna DELLA próteinum

Rannsakendur frá lífefnafræðideild Indverska vísindastofnunarinnar (IISc) hafa uppgötvað lengi leitaðan aðferð til að stjórna vexti frumstæðra landplantna eins og mosa (hópur sem inniheldur mosa og lifrarmosa) sem varðveittist í síðari blómstrandi plöntum.
Rannsóknin, sem birt var í tímaritinu Nature Chemical Biology, beindi athyglinni að óhefðbundinni stjórnun DELLA-próteina, aðalvaxtarstjórnanda sem bælir frumuskiptingu í fósturvísum (landplöntum).
Athyglisvert er að mosaplöntur, fyrstu plönturnar sem komu fram á landi fyrir um 500 milljónum ára, skortir GID1 viðtakann þrátt fyrir að framleiða plöntuhormónið GA. Þetta vekur upp spurninguna um hvernig vöxtur og þroski þessara fyrstu landplantna var stjórnað.
Með því að nota lifrarjurtina Marchantia polymorpha sem fyrirmyndarkerfi komust vísindamennirnir að því að þessar frumstæðu plöntur nota sérhæft ensím, MpVIH, sem framleiðir frumuboðefnið inositol pyrofosfat (InsP₈), sem gerir þeim kleift að brjóta niður DELLA án þess að þurfa gibberellínsýru.
Rannsakendurnir komust að því að DELLA er eitt af frumumarkmiðum VIH kínasa. Þar að auki tóku þeir eftir því að plöntur sem skortir MpVIH líkja eftir svipgerðum M. polymorpha plantna sem oftjá DELLA.
„Á þessum tímapunkti vorum við spennt að skilja hvort stöðugleiki eða virkni DELLA væri aukin í plöntum sem skortir MpVIH,“ sagði Priyanshi Rana, aðalhöfundur og framhaldsnemi í rannsóknarhópi Lahey. Í samræmi við tilgátu þeirra komust vísindamennirnir að því að hömlun á DELLA bjargaði verulega gölluðum vaxtar- og þroskasvipgerðum stökkbreyttra MpVIH plantna. Þessar niðurstöður benda til þess að VIH kínasi hafi neikvæð áhrif á DELLA og þannig stuðlað að vexti og þroska plantna.
Rannsóknir á DELLA-próteinum má rekja til Grænu byltingarinnar, þegar vísindamenn óafvitandi nýttu sér möguleika þeirra til að þróa afkastamiklar hálfdvergar afbrigði. Þótt upplýsingar um hvernig þau virkuðu væru óljósar á þeim tíma, gerir nútímatækni vísindamönnum kleift að stjórna virkni þessara próteina með erfðatækni, sem eykur á áhrifaríkan hátt uppskeru.
Rannsóknir á frumstæðum landplöntum veita einnig innsýn í þróun þeirra síðustu 500 milljónir ára. Til dæmis, þó að nútíma blómplöntur geri DELLA prótein óstöðug með gibberellsýruháðum aðferðum, eru bindistaðir InsP₈ varðveittir. Þessar niðurstöður veita innsýn í þróun frumuboðleiða með tímanum.
Þessi grein er endurprentuð úr eftirfarandi heimildum. Athugið: Textinn kann að vera breyttur hvað varðar lengd og efni. Fyrir frekari upplýsingar, vinsamlegast hafið samband við heimildina. Stefnu okkar varðandi fréttatilkynningar er að finna hér.