Navorsers van die Departement Biochemie aan die Indiese Instituut vir Wetenskappe (IISc) het 'n langgesoekte meganisme ontdekvir die regulering van die groei van primitiewe landplante soos briofiete (’n groep wat mosse en lewermosse insluit) wat in latere blomplante behoue gebly het.
Die studie, gepubliseer in die tydskrif Nature Chemical Biology, het gefokus op die nie-kanonieke regulering van DELLA-proteïene, 'n meestergroeireguleerder wat seldeling in embriofiete (landplante) onderdruk.
Interessant genoeg het briofiete, die eerste plante wat ongeveer 500 miljoen jaar gelede op land verskyn het, nie die GID1-reseptor nie, ten spyte daarvan dat hulle die fitohormoon GA produseer. Dit laat die vraag ontstaan oor hoe die groei en ontwikkeling van hierdie vroeë landplante gereguleer is.
Deur die lewermos Marchantia polymorpha as 'n modelstelsel te gebruik, het die navorsers bevind dat hierdie primitiewe plante 'n gespesialiseerde ensiem, MpVIH, gebruik wat die sellulêre boodskapper inositolpirofosfaat (InsP₈) produseer, om DELLA af te breek sonder die betrokkenheid vangibberelliensuur.
Die navorsers het die CRISPR-Cas9-stelsel gebruik om die geen wat vir die VIH-ensiem kodeer, uit te skakel, wat die rol daarvan bevestig. Plante sonder funksionele VIH het ernstige ontwikkelingsdefekte en morfologiese abnormaliteite getoon, soos kompakte blare, verswakte radiale groei en 'n gebrek aan kelke. Hierdie defekte is uitgeskakel deur die plantgenoom te wysig om slegs een punt (die N-terminus) van die VIH-ensiem te produseer. Deur gebruik te maak van gevorderde chromatografietegnieke het die span ontdek dat die N-terminus 'n kinasedomein bevat wat die produksie van InsP₈ kataliseer.
Die navorsers het ontdek dat DELLA een van die sellulêre teikens van VIH-kinase is. Verder het hulle waargeneem dat die fenotipes van MpVIH-gebrekkige plante soortgelyk was aan dié van M. polymorpha-plante met verhoogde DELLA-uitdrukking.
"Op hierdie stadium was ons opgewonde om te verstaan of DELLA-stabiliteit of -aktiwiteit verbeter word in MpVIH-gebrekkige plante," het Priyanshi Rana, eerste outeur en 'n nagraadse student in Lahey se navorsingsgroep, gesê. In ooreenstemming met hul hipotese het die navorsers bevind dat DELLA-inhibisie die gebrekkige groei- en ontwikkelingsfenotipes van MpVIH-mutantplante aansienlik kan herstel. Hierdie resultate dui daarop dat VIH-kinase DELLA negatief reguleer en plantgroei en -ontwikkeling bevorder.
Navorsing oor DELLA-proteïene dateer terug na die Groen Revolusie, toe wetenskaplikes onwetend hul potensiaal benut het om hoë-opbrengs semi-dwergvariëteite te skep. Alhoewel die besonderhede van hul werk destyds onduidelik was, laat moderne tegnologie wetenskaplikes toe om die funksies van hierdie proteïene deur genetiese manipulasie te manipuleer, wat gewasopbrengste effektief verhoog.
Plasingstyd: 23 Okt-2025