Forskere har oppdaget hvordan planter regulerer DELLA-proteiner

Forskere fra Institutt for biokjemi ved Indian Institute of Sciences (IISc) har oppdaget en lenge ettersøkt mekanisme for å regulere veksten av primitive landplanter som bryofytter (en gruppe som inkluderer moser og levermoser) som ble beholdt i senere blomstrende planter.
Studien, publisert i tidsskriftet Nature Chemical Biology, fokuserte på den ikke-kanoniske reguleringen av DELLA-proteiner, en hovedvekstregulator som undertrykker celledeling i embryofytter (landplanter).
Interessant nok mangler moser, de første plantene som dukket opp på land for rundt 500 millioner år siden, GID1-reseptoren til tross for at de produserer fytohormonet GA. Dette reiser spørsmålet om hvordan veksten og utviklingen til disse tidlige landplantene ble regulert.
Ved å bruke levermosen Marchantia polymorpha som modellsystem, fant forskerne at disse primitive plantene bruker et spesialisert enzym, MpVIH, som produserer den cellulære budbringeren inositolpyrofosfat (InsP₈), slik at de kan bryte ned DELLA uten behov for gibberellinsyre.
Forskerne fant ut at DELLA er et av de cellulære målene for VIH-kinase. Dessuten observerte de at planter som mangler MpVIH etterligner fenotypene til M. polymorpha-planter som overuttrykker DELLA.
«På dette tidspunktet var vi spent på å forstå om DELLA-stabilitet eller -aktivitet er økt i planter med MpVIH-mangel», sa Priyanshi Rana, førsteforfatter og masterstudent i Laheys forskningsgruppe. I samsvar med hypotesen deres fant forskerne at hemming av DELLA betydelig reddet de defekte vekst- og utviklingsfenotypene til MpVIH-mutantplanter. Disse resultatene tyder på at VIH-kinase negativt regulerer DELLA, og dermed fremmer plantevekst og -utvikling.
Forskning på DELLA-proteiner går tilbake til den grønne revolusjonen, da forskere ubevisst utnyttet potensialet deres til å utvikle høyavkastende semi-dvergvarianter. Selv om detaljene om hvordan de fungerte var uklare på den tiden, lar moderne teknologi forskere manipulere funksjonene til disse proteinene gjennom genteknologi, noe som effektivt øker avlingene.
Studier av tidlige landplanter gir også innsikt i deres utvikling de siste 500 millioner årene. For eksempel, selv om moderne blomstrende planter destabiliserer DELLA-proteiner gjennom en gibberellinsyreavhengig mekanisme, er InsP₈-bindingssteder bevart. Disse funnene gir innsikt i utviklingen av cellesignalveier over tid.
Denne artikkelen er gjengitt fra følgende kilder. Merk: Teksten kan bli redigert med tanke på lengde og innhold. Kontakt kilden for mer informasjon. Våre retningslinjer for pressemeldinger finner du her.