Հնդկաստանի գիտությունների ինստիտուտի (IISc) կենսաքիմիայի ամբիոնի հետազոտողները հայտնաբերել են երկար փնտրվող մեխանիզմպարզունակ ցամաքային բույսերի, ինչպիսիք են բրիոֆիտները (մի խումբ, որը ներառում է մամուռներն ու լյարդաբույսերը), աճը կարգավորելու համար, որը պահպանվել է ավելի ուշ ծաղկող բույսերում։
Nature Chemical Biology ամսագրում հրապարակված ուսումնասիրությունը կենտրոնացած էր DELLA սպիտակուցների ոչ կանոնիկ կարգավորման վրա, որը աճի գլխավոր կարգավորիչ է, որը ճնշում է բջիջների բաժանումը էմբրիոֆիտների (ցամաքային բույսեր) մոտ։
Հետաքրքիր է, որ բրիոֆիտները՝ մոտավորապես 500 միլիոն տարի առաջ ցամաքում հայտնված առաջին բույսերը, չունեն GID1 ընկալիչ, չնայած արտադրում են GA ֆիտոհորմոնը: Սա հարց է առաջացնում, թե ինչպես են կարգավորվել այս վաղ ցամաքային բույսերի աճն ու զարգացումը:
Որպես մոդելային համակարգ՝ Marchantia polymorpha լյարդաբույսն օգտագործելով՝ հետազոտողները պարզել են, որ այս պարզունակ բույսերը օգտագործում են մասնագիտացված ֆերմենտ՝ MpVIH, որը արտադրում է բջջային ինոզիտոլ պիրոֆոսֆատ (InsP₈)՝ DELLA-ն քայքայելու համար՝ առանց…գիբբերելային թթու։
Հետազոտողները օգտագործեցին CRISPR-Cas9 համակարգը՝ VIH ֆերմենտը կոդավորող գենը չեզոքացնելու համար, հաստատելով դրա դերը: Ֆունկցիոնալ VIH չունեցող բույսերը ցուցաբերեցին զարգացման լուրջ արատներ և ձևաբանական անոմալիաներ, ինչպիսիք են՝ կոմպակտ տերևները, ճառագայթային աճի խանգարումը և բաժակների բացակայությունը: Այս արատները վերացվեցին՝ բույսի գենոմը փոփոխելով՝ VIH ֆերմենտի միայն մեկ ծայրը (N-ծայրը) ստանալու համար: Օգտագործելով առաջադեմ քրոմատոգրաֆիայի տեխնիկա, թիմը հայտնաբերեց, որ N-ծայրը պարունակում է կինազային դոմեն, որը կատալիզացնում է InsP₈-ի արտադրությունը:
Հետազոտողները պարզել են, որ DELLA-ն VIH կինազի բջջային թիրախներից մեկն է: Ավելին, նրանք նկատել են, որ MpVIH-ի դեֆիցիտ ունեցող բույսերի ֆենոտիպերը նման էին DELLA-ի արտահայտման բարձրացմամբ M. polymorpha բույսերի ֆենոտիպերին:
«Այս պահին մենք ոգևորված էինք հասկանալու համար, թե արդյոք DELLA-ի կայունությունը կամ ակտիվությունը բարելավվում է MpVIH-ի պակաս ունեցող բույսերում», - ասաց Պրիյանշի Ռանան, առաջին հեղինակը և Լահեյի հետազոտական խմբի ասպիրանտը: Համապատասխանելով իրենց վարկածին, հետազոտողները պարզեցին, որ DELLA-ի արգելակումը կարող է զգալիորեն վերականգնել MpVIH մուտանտ բույսերի աճի և զարգացման արատավոր ֆենոտիպերը: Այս արդյունքները ենթադրում են, որ VIH կինազը բացասաբար է կարգավորում DELLA-ն՝ խթանելով բույսերի աճը և զարգացումը:
DELLA սպիտակուցների հետազոտությունները սկիզբ են առնում դեռևս «Կանաչ հեղափոխությունից», երբ գիտնականները անգիտակցաբար օգտագործում էին դրանց ներուժը՝ բարձր բերքատվություն ունեցող կիսագաճաճ տեսակներ ստեղծելու համար: Չնայած նրանց աշխատանքի մանրամասները այդ ժամանակ պարզ չէին, ժամանակակից տեխնոլոգիաները թույլ են տալիս գիտնականներին գենետիկական ինժեներիայի միջոցով մանիպուլյացիաներ կատարել այս սպիտակուցների գործառույթների վերաբերյալ՝ արդյունավետորեն բարձրացնելով բերքատվությունը:
Հրապարակման ժամանակը. Հոկտեմբերի 23-2025