Indijos mokslų instituto (IISc) Biochemijos katedros tyrėjai atrado ilgai ieškotą mechanizmą, skirtą reguliuoti primityvių sausumos augalų, tokių kaip briofitai (grupė, kuriai priklauso samanos ir kepenų misos), augimą, kuris buvo išsaugotas vėlesniuose žydinčiose augaluose.
Tyrimas, paskelbtas žurnale „Nature Chemical Biology“, daugiausia dėmesio skyrė nekanoniniam DELLA baltymų, pagrindinio augimo reguliatoriaus, slopinančio ląstelių dalijimąsi embriofituose (sausumos augaluose), reguliavimui.
Įdomu tai, kad briofitai, pirmieji augalai, pasirodę sausumoje maždaug prieš 500 milijonų metų, neturi GID1 receptoriaus, nepaisant to, kad gamina fitohormoną GA. Tai kelia klausimą, kaip buvo reguliuojamas šių ankstyvųjų sausumos augalų augimas ir vystymasis.
Naudodami kepenų žolės Marchantia polymorpha modelį, tyrėjai nustatė, kad šie primityvūs augalai naudoja specializuotą fermentą MpVIH, kuris gamina ląstelinį pasiuntinį inozitolio pirofosfatą (InsP₈), leidžiantį jiems skaidyti DELLA be gibberelio rūgšties.
Tyrėjai nustatė, kad DELLA yra vienas iš VIH kinazės ląstelinių taikinių. Be to, jie pastebėjo, kad augalai, neturintys MpVIH, imituoja M. polymorpha augalų, kurie pernelyg ekspresuoja DELLA, fenotipus.
„Šiuo metu mums buvo labai įdomu suprasti, ar MpVIH neturinčiuose augaluose padidėja DELLA stabilumas ar aktyvumas“, – teigė Priyanshi Rana, pirmasis autorius ir Lahey tyrimų grupės magistrantas. Remdamiesi savo hipoteze, tyrėjai nustatė, kad DELLA slopinimas reikšmingai atkūrė MpVIH mutantų augalų augimo ir vystymosi fenotipų defektus. Šie rezultatai rodo, kad VIH kinazė neigiamai reguliuoja DELLA, taip skatindama augalų augimą ir vystymąsi.
DELLA baltymų tyrimai prasidėjo Žaliosios revoliucijos laikais, kai mokslininkai nesąmoningai išnaudojo jų potencialą kurdami didelio derlingumo pusiau žemaūges veisles. Nors tuo metu jų veikimo principai nebuvo aiškūs, šiuolaikinės technologijos leidžia mokslininkams manipuliuoti šių baltymų funkcijomis taikant genų inžineriją, efektyviai padidinant pasėlių derlių.
Ankstyvųjų sausumos augalų tyrimai taip pat suteikia įžvalgų apie jų evoliuciją per pastaruosius 500 milijonų metų. Pavyzdžiui, nors šiuolaikiniai žydintys augalai destabilizuoja DELLA baltymus per giberelio rūgšties priklausomą mechanizmą, InsP₈ prisijungimo vietos yra išsaugotos. Šie duomenys suteikia įžvalgų apie ląstelių signalizacijos kelių evoliuciją laikui bėgant.
Šis straipsnis perspausdintas iš šių šaltinių. Pastaba: teksto ilgis ir turinys gali būti redaguoti. Norėdami gauti daugiau informacijos, susisiekite su šaltiniu. Mūsų pranešimų spaudai politiką galite rasti čia.
Įrašo laikas: 2025 m. rugsėjo 15 d.