Cercetătorii de la Departamentul de Biochimie al Institutului Indian de Științe (IISc) au descoperit un mecanism căutat de mult timp.pentru reglarea creșterii plantelor terestre primitive, cum ar fi briofitele (un grup care include mușchi și hepatice), care a fost reținută în plantele cu flori ulterioare.
Studiul, publicat în revista Nature Chemical Biology, s-a concentrat pe reglarea non-canonică a proteinelor DELLA, un regulator principal de creștere care suprimă diviziunea celulară la embriofite (plante terestre).
Interesant este că briofitele, primele plante apărute pe uscat acum aproximativ 500 de milioane de ani, nu au receptorul GID1, în ciuda faptului că produc fitohormonul GA. Acest lucru ridică întrebarea cum au fost reglate creșterea și dezvoltarea acestor plante terestre timpurii.
Folosind hepatica *Marchantia polymorpha* ca sistem model, cercetătorii au descoperit că aceste plante primitive folosesc o enzimă specializată, MpVIH, care produce mesagerul celular inozitol pirofosfat (InsP₈), pentru a descompune DELLA fără implicarea...acid giberelic.
Cercetătorii au folosit sistemul CRISPR-Cas9 pentru a elimina gena care codifică enzima VIH, confirmând rolul acesteia. Plantele cărora le lipsea VIH funcțional au prezentat defecte severe de dezvoltare și anomalii morfologice, cum ar fi frunze compacte, creștere radială afectată și lipsa caliciilor. Aceste defecte au fost eliminate prin modificarea genomului plantei pentru a produce doar un capăt (capătul N-terminal) al enzimei VIH. Folosind tehnici avansate de cromatografie, echipa a descoperit că capătul N-terminal conține un domeniu kinazic care catalizează producerea de InsP₈.
Cercetătorii au descoperit că DELLA este una dintre țintele celulare ale kinazei VIH. În plus, au observat că fenotipurile plantelor cu deficit de MpVIH erau similare cu cele ale plantelor M. polymorpha cu expresie crescută a DELLA.
„În acest moment, eram încântați să înțelegem dacă stabilitatea sau activitatea DELLA este îmbunătățită la plantele cu deficit de MpVIH”, a declarat Priyanshi Rana, autoare principală și studentă absolventă în grupul de cercetare al lui Lahey. În concordanță cu ipoteza lor, cercetătorii au descoperit că inhibarea DELLA poate restabili semnificativ fenotipurile defectuoase de creștere și dezvoltare ale plantelor mutante MpVIH. Aceste rezultate sugerează că kinaza VIH reglează negativ DELLA, promovând creșterea și dezvoltarea plantelor.
Cercetările privind proteinele DELLA datează din Revoluția Verde, când oamenii de știință au exploatat, fără să știe, potențialul acestora pentru a crea soiuri semi-pitice cu randament ridicat. Deși detaliile muncii lor erau neclare la acea vreme, tehnologia modernă permite oamenilor de știință să manipuleze funcțiile acestor proteine prin inginerie genetică, crescând eficient randamentele culturilor.
Data publicării: 23 oct. 2025