ინდოეთის მეცნიერებათა ინსტიტუტის (IISc) ბიოქიმიის დეპარტამენტის მკვლევრებმა აღმოაჩინეს დიდი ხნის ნანატრი მექანიზმი.პრიმიტიული ხმელეთის მცენარეების, როგორიცაა ბრიოფიტები (ჯგუფი, რომელიც მოიცავს ხავსებსა და ღვიძლის ბალახებს), ზრდის რეგულირებისთვის, რომელიც შენარჩუნებული იყო მოგვიანებით ყვავილოვან მცენარეებში.
ჟურნალ „Nature Chemical Biology“-ში გამოქვეყნებული კვლევა DELLA ცილების არაკანონიკურ რეგულირებაზე იყო ფოკუსირებული, რომელიც ემბრიოფიტებში (ხმელეთის მცენარეებში) უჯრედების დაყოფას თრგუნავს და ზრდის მთავარ რეგულატორს წარმოადგენს.
საინტერესოა, რომ ბრიოფიტებს, პირველ მცენარეებს, რომლებიც დაახლოებით 500 მილიონი წლის წინ გამოჩნდნენ ხმელეთზე, არ აქვთ GID1 რეცეპტორი, მიუხედავად იმისა, რომ გამოიმუშავებენ ფიტოჰორმონ GA-ს. ეს ბადებს კითხვას, თუ როგორ რეგულირდებოდა ამ ადრეული ხმელეთის მცენარეების ზრდა და განვითარება.
ღვიძლის ფოთლის, Marchantia polymorpha-ს, მოდელის სისტემად გამოყენებით, მკვლევრებმა აღმოაჩინეს, რომ ეს პრიმიტიული მცენარეები იყენებენ სპეციალიზებულ ფერმენტს, MpVIH-ს, რომელიც წარმოქმნის უჯრედულ მესენჯერ ინოზიტოლ პიროფოსფატს (InsP₈), DELLA-ს დასაშლელად, უჯრედის მონაწილეობის გარეშე.გიბერელის მჟავა.
მკვლევრებმა CRISPR-Cas9 სისტემა გამოიყენეს VIH ფერმენტის კოდირების გენის გასანეიტრალებლად, რითაც დაადასტურეს მისი როლი. ფუნქციური VIH-ის არმქონე მცენარეებს აღენიშნებოდათ განვითარების მძიმე დეფექტები და მორფოლოგიური ანომალიები, როგორიცაა კომპაქტური ფოთლები, რადიალური ზრდის დარღვევა და ფიალების არარსებობა. ეს დეფექტები აღმოიფხვრა მცენარის გენომის მოდიფიკაციით, რათა წარმოექმნათ VIH ფერმენტის მხოლოდ ერთი ბოლო (N-ბოლო). მოწინავე ქრომატოგრაფიული ტექნიკის გამოყენებით, გუნდმა აღმოაჩინა, რომ N-ბოლო შეიცავს კინაზას დომენს, რომელიც კატალიზებს InsP₈-ის წარმოებას.
მკვლევრებმა აღმოაჩინეს, რომ DELLA VIH კინაზას ერთ-ერთი უჯრედული სამიზნეა. გარდა ამისა, მათ დააკვირდნენ, რომ MpVIH-დეფიციტური მცენარეების ფენოტიპები მსგავსი იყო M. polymorpha-ს მცენარეების ფენოტიპებისა, რომლებსაც DELLA-ს ექსპრესიის მომატება აღენიშნებოდათ.
„ამ ეტაპზე, ჩვენ აღფრთოვანებულები ვიყავით იმის გაგებით, გაუმჯობესებულია თუ არა DELLA-ს სტაბილურობა ან აქტივობა MpVIH-დეფიციტურ მცენარეებში“, - თქვა პრიანში რანამ, პირველმა ავტორმა და ლაჰეის კვლევითი ჯგუფის კურსდამთავრებულმა სტუდენტმა. მათი ჰიპოთეზის შესაბამისად, მკვლევრებმა აღმოაჩინეს, რომ DELLA-ს ინჰიბირებას შეუძლია მნიშვნელოვნად აღადგინოს MpVIH მუტანტური მცენარეების დეფექტური ზრდა-განვითარების ფენოტიპები. ეს შედეგები მიუთითებს, რომ VIH კინაზა უარყოფითად არეგულირებს DELLA-ს, რაც ხელს უწყობს მცენარის ზრდას და განვითარებას.
DELLA ცილების კვლევა მწვანე რევოლუციით იწყება, როდესაც მეცნიერებმა გაუცნობიერებლად გამოიყენეს მათი პოტენციალი მაღალმოსავლიანი ნახევრად ჯუჯა ჯიშების შესაქმნელად. მიუხედავად იმისა, რომ მათი ნაშრომის დეტალები იმ დროს ბუნდოვანი იყო, თანამედროვე ტექნოლოგია მეცნიერებს საშუალებას აძლევს, გენეტიკური ინჟინერიის საშუალებით მანიპულირება მოახდინონ ამ ცილების ფუნქციების შესახებ, რაც ეფექტურად ზრდის მოსავლიანობას.
გამოქვეყნების დრო: 2025 წლის 23 ოქტომბერი