Үндістан ғылым институтының (IISc) биохимия кафедрасының зерттеушілері көптен бері ізденіп келе жатқан механизмді аштыкейінгі гүлденетін өсімдіктерде сақталған бриофиттер (мүктер мен бауыр құрттарын қамтитын топ) сияқты қарабайыр құрлық өсімдіктерінің өсуін реттеу үшін.
Nature Chemical Biology журналында жарияланған зерттеу эмбриофиттерде (құрлық өсімдіктерінде) жасуша бөлінуін басатын негізгі өсу реттегіші DELLA ақуыздарының канондық емес реттелуіне бағытталған.
Қызығы, шамамен 500 миллион жыл бұрын құрлықта пайда болған алғашқы өсімдіктер бриофиттерде фитогормон GA өндіргеніне қарамастан, GID1 рецепторы жоқ. Бұл алғашқы құрлық өсімдіктерінің өсуі мен дамуы қалай реттелді деген сұрақ туғызады.
Бауырқұйрығы Marchantia polymorpha өсімдігін модельдік жүйе ретінде пайдалана отырып, зерттеушілер бұл қарабайыр өсімдіктердің DELLA-ны жасушалық хабаршы инозитол пирофосфатын (InsP₈) өндіретін мамандандырылған MpVIH ферментін қолданатынын анықтады, бұл DELLA-ны жасушалардың қатысуынсыз ыдырату үшін қажет.гиббереллик қышқылы.
Зерттеушілер VIH ферментін кодтайтын генді жою үшін CRISPR-Cas9 жүйесін пайдаланды, бұл оның рөлін растады. Функционалды VIH жетіспейтін өсімдіктерде күрделі даму ақаулары мен морфологиялық ауытқулар, мысалы, тығыз жапырақтар, радиалды өсудің бұзылуы және тостағаншалардың болмауы байқалды. Бұл ақаулар өсімдік геномын VIH ферментінің тек бір ұшын (N-терминалын) өндіру үшін өзгерту арқылы жойылды. Хроматографияның озық әдістерін қолдана отырып, топ N-терминалында InsP₈ өндірісін катализдейтін киназа домені бар екенін анықтады.
Зерттеушілер DELLA VIH киназының жасушалық нысаналарының бірі екенін анықтады. Сонымен қатар, олар MpVIH жетіспейтін өсімдіктердің фенотиптері DELLA экспрессиясы жоғарылаған M. polymorpha өсімдіктерінің фенотиптеріне ұқсас екенін байқады.
«Осы кезде біз MpVIH жетіспейтін өсімдіктерде DELLA тұрақтылығының немесе белсенділігінің артатынын түсінуге қатты қуандық», - деді Лахидің зерттеу тобындағы алғашқы автор және аспирант Приянши Рана. Зерттеушілер өз гипотезаларына сәйкес, DELLA тежелуі MpVIH мутант өсімдіктерінің ақаулы өсу және даму фенотиптерін айтарлықтай қалпына келтіре алатынын анықтады. Бұл нәтижелер VIH киназасы DELLA-ны теріс реттейтінін, өсімдіктердің өсуі мен дамуын ынталандыратынын көрсетеді.
DELLA ақуыздарын зерттеу ғалымдар жоғары өнімді жартылай ергежейлі сорттарды жасау үшін өз әлеуетін білмей пайдаланған Жасыл революциядан бастау алады. Сол кезде олардың жұмысының егжей-тегжейлері түсініксіз болғанымен, заманауи технологиялар ғалымдарға бұл ақуыздардың функцияларын генетикалық инженерия арқылы басқаруға мүмкіндік береді, бұл дақылдардың өнімділігін тиімді арттырады.
Жарияланған уақыты: 2025 жылғы 23 қазан