Rannsakendur frá lífefnafræðideild Indverska vísindastofnunarinnar (IISc) hafa uppgötvað langþráðan verkunarmáta.til að stjórna vexti frumstæðra landplantna eins og mosa (hópur sem inniheldur mosa og lifrarmosa) sem varðveittist í síðari blómgunarplöntum.
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 það bil 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), til að brjóta niður DELLA án þátttökugibberellínsýra.
Rannsakendurnir notuðu CRISPR-Cas9 kerfið til að útrýma geninu sem kóðar fyrir VIH ensíminu og staðfesta þar með hlutverk þess. Plöntur sem skorti virkt VIH sýndu alvarlega þroskagalla og formfræðileg frávik, svo sem þétt lauf, skertan vöxt og skort á bikarblöðum. Þessum göllum var útrýmt með því að breyta erfðamengi plöntunnar til að framleiða aðeins annan endann (N-endann) á VIH ensíminu. Með því að nota háþróaða litskiljunartækni uppgötvaði teymið að N-endinn inniheldur kínasa lén sem hvatar framleiðslu á InsP₈.
Rannsakendurnir uppgötvuðu að DELLA er eitt af frumumarkmiðum VIH kínasa. Ennfremur komust þeir að því að svipgerðir plantna sem skortir MpVIH voru svipaðar og hjá M. polymorpha plöntum með aukinni DELLA tjáningu.
„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 DELLA-hömlun getur endurheimt verulega gallaða vaxtar- og þroskaeiginleika stökkbreyttra MpVIH-plantna. Þessar niðurstöður benda til þess að VIH-kínasi hafi neikvæð áhrif á DELLA og stuðli að vexti og þroska plantna.
Rannsóknir á DELLA-próteinum má rekja til Grænu byltingarinnar, þegar vísindamenn óafvitandi nýttu sér möguleika þeirra til að búa til afkastamiklar hálfdvergar afbrigði. Þótt smáatriðin í vinnu þeirra væru óljós á þeim tíma, gerir nútímatækni vísindamönnum kleift að stjórna virkni þessara próteina með erfðatækni, sem eykur á áhrifaríkan hátt uppskeru.
Birtingartími: 23. október 2025