Pētnieki ir atklājuši, kā augi regulē DELLA proteīnus

Indijas Zinātņu institūta (IISc) Bioķīmijas katedras pētnieki ir atklājuši ilgi meklētu mehānismu primitīvu sauszemes augu, piemēram, sūnaugu (grupa, kurā ietilpst sūnas un aknu mistes), augšanas regulēšanai, kas tika saglabāts vēlāk ziedošos augos.
Pētījums, kas publicēts žurnālā Nature Chemical Biology, koncentrējās uz DELLA olbaltumvielu, galvenā augšanas regulatora, kas nomāc šūnu dalīšanos embriofītos (sauszemes augos), nekanonisko regulēšanu.
Interesanti, ka sūnām, pirmajiem augiem, kas parādījās uz sauszemes pirms aptuveni 500 miljoniem gadu, trūkst GID1 receptora, neskatoties uz fitohormona GA ražošanu. Tas rada jautājumu par to, kā tika regulēta šo agrīno sauszemes augu augšana un attīstība.
Izmantojot aknu misas Marchantia polymorpha kā modeļa sistēmu, pētnieki atklāja, ka šie primitīvie augi izmanto specializētu enzīmu MpVIH, kas ražo šūnu kurjera inozitola pirofosfātu (InsP₈), ļaujot tiem sadalīt DELLA bez giberellīnskābes nepieciešamības.
Pētnieki atklāja, ka DELLA ir viens no VIH kināzes šūnu mērķiem. Turklāt viņi novēroja, ka augiem, kuriem trūkst MpVIH, ir līdzīgi M. polymorpha augu fenotipi, kuriem ir DELLA pārekspresija.
“Šajā brīdī mēs ar nepacietību vēlējāmies saprast, vai DELLA stabilitāte vai aktivitāte ir palielināta augos ar MpVIH deficītu,” sacīja Prijanši Rana, pirmais autors un Lahey pētniecības grupas doktorants. Saskaņā ar viņu hipotēzi pētnieki atklāja, ka DELLA inhibēšana ievērojami atjaunoja MpVIH mutantu augu defektīvos augšanas un attīstības fenotipus. Šie rezultāti liecina, ka VIH kināze negatīvi regulē DELLA, tādējādi veicinot augu augšanu un attīstību.
DELLA proteīnu pētījumi aizsākās Zaļās revolūcijas laikā, kad zinātnieki neapzināti izmantoja to potenciālu, lai izstrādātu augstražīgas puspunduršķirnes. Lai gan tolaik detaļas par to darbības principu nebija skaidras, mūsdienu tehnoloģijas ļauj zinātniekiem manipulēt ar šo proteīnu funkcijām, izmantojot ģenētisko inženieriju, efektīvi palielinot ražas apjomu.
Agrīno sauszemes augu izpēte sniedz arī ieskatu to evolūcijā pēdējo 500 miljonu gadu laikā. Piemēram, lai gan mūsdienu ziedošie augi destabilizē DELLA proteīnus, izmantojot giberellīnskābes atkarīgu mehānismu, InsP₈ saistīšanās vietas ir saglabājušās. Šie atklājumi sniedz ieskatu šūnu signālceļu evolūcijā laika gaitā.
Šis raksts ir pārpublicēts no tālāk norādītajiem avotiem. Piezīme. Teksta garums un saturs var tikt rediģēts. Lai iegūtu plašāku informāciju, lūdzu, sazinieties ar avotu. Mūsu preses relīžu politika ir atrodama šeit.