Az Indiai Tudományos Intézet (IISc) Biokémiai Tanszékének kutatói felfedeztek egy régóta keresett mechanizmust a primitív szárazföldi növények, például a mohafélék (egy mohákat és májmohákat magában foglaló csoport) növekedésének szabályozására, amely a későbbi virágos növényekben is megmaradt.
A Nature Chemical Biology folyóiratban megjelent tanulmány a DELLA fehérjék nem kanonikus szabályozására összpontosított, amely egy fő növekedésszabályozó, amely gátolja a sejtosztódást az embriofitákban (szárazföldi növényekben).
Érdekes módon a mohafélék, az első növények, amelyek mintegy 500 millió évvel ezelőtt jelentek meg a szárazföldön, a GA fitohormon termelése ellenére sem rendelkeznek GID1 receptorral. Ez felveti a kérdést, hogy hogyan szabályozódott e korai szárazföldi növények növekedése és fejlődése.
A Marchantia polymorpha májmohát modellrendszerként használva a kutatók azt találták, hogy ezek a primitív növények egy speciális enzimet, az MpVIH-t használják, amely a sejtes hírvivő inozitol-pirofoszfátot (InsP₈) termeli, lehetővé téve számukra a DELLA lebontását gibberellinsav nélkül.
A kutatók felfedezték, hogy a DELLA a VIH kináz egyik sejtes célpontja. Továbbá megfigyelték, hogy az MpVIH-t nem tartalmazó növények utánozzák a DELLA-t túltermelő M. polymorpha növények fenotípusait.
„Ezen a ponton izgatottan vártuk, hogy megtudjuk, vajon a DELLA stabilitása vagy aktivitása megnő-e az MpVIH-hiányos növényekben” – mondta Priyanshi Rana, a tanulmány első szerzője és Lahey kutatócsoportjának végzős hallgatója. Hipotézisükkel összhangban a kutatók azt találták, hogy a DELLA gátlása jelentősen helyreállította az MpVIH mutáns növények hibás növekedési és fejlődési fenotípusait. Ezek az eredmények arra utalnak, hogy a VIH kináz negatívan szabályozza a DELLA-t, ezáltal elősegítve a növények növekedését és fejlődését.
A DELLA fehérjékkel kapcsolatos kutatások egészen a zöld forradalomig nyúlnak vissza, amikor a tudósok tudtukon kívül kihasználták a bennük rejlő lehetőségeket, hogy magas hozamú félig törpe fajtákat fejlesszenek ki. Bár akkoriban a működésük részletei nem voltak tisztázottak, a modern technológia lehetővé teszi a tudósok számára, hogy géntechnológiával manipulálják ezen fehérjék funkcióit, ezáltal hatékonyan növelve a terméshozamot.
A korai szárazföldi növények tanulmányozása betekintést nyújt az elmúlt 500 millió év evolúciójába is. Például, bár a modern virágos növények egy gibberellinsav-függő mechanizmuson keresztül destabilizálják a DELLA fehérjéket, az InsP₈ kötőhelyek konzerválódtak. Ezek a megállapítások betekintést nyújtanak a sejtek jelátviteli útvonalainak időbeli evolúciójába.
Ez a cikk a következő forrásokból származik. Megjegyzés: A szöveg hossza és tartalma szerkeszthető. További információért kérjük, vegye fel a kapcsolatot a forrással. Sajtóközleményeinkre vonatkozó szabályzatunk itt található.
Közzététel ideje: 2025. szeptember 15.