Изследователи от катедрата по биохимия в Индийския институт на науките (IISc) са открили дълго търсен механизъм за регулиране на растежа на примитивни сухоземни растения като бриофити (група, която включва мъхове и чернодробни мъхове), който е запазен и в по-късните цъфтящи растения.
Изследването, публикувано в списанието Nature Chemical Biology, се фокусира върху неканоничната регулация на ДЕЛ протеините, главен регулатор на растежа, който потиска клетъчното делене в ембриофитите (сухоземни растения).
Интересното е, че бриофитите, първите растения, появили се на сушата преди около 500 милиона години, нямат GID1 рецептор, въпреки че произвеждат фитохормона GA. Това повдига въпроса как са били регулирани растежът и развитието на тези ранни сухоземни растения.
Използвайки чернодробната мъх Marchantia polymorpha като моделна система, изследователите открили, че тези примитивни растения използват специализиран ензим, MpVIH, който произвежда клетъчния посредник инозитол пирофосфат (InsP₈), което им позволява да разграждат ДЕЛЛА без нужда от гиберелинова киселина.
Изследователите открили, че ДЕЛЛА е една от клетъчните мишени на VIH киназата. Освен това, те наблюдавали, че растенията, лишени от MpVIH, имитират фенотипите на растенията M. polymorpha, които свръхекспресират ДЕЛЛА.
„В този момент бяхме развълнувани да разберем дали стабилността или активността на ДЕЛАЛ се увеличава при растения с дефицит на MpVIH“, каза Приянши Рана, първи автор и докторант в изследователската група на Лахи. В съответствие с хипотезата си, изследователите установиха, че инхибирането на ДЕЛАЛ значително възстановява дефектните фенотипове на растеж и развитие на MpVIH мутантни растения. Тези резултати показват, че VIH киназата негативно регулира ДЕЛАЛ, като по този начин насърчава растежа и развитието на растенията.
Изследванията на ДЕЛАЛ протеините датират от Зелената революция, когато учените несъзнателно са използвали техния потенциал, за да разработят високодобивни полу-джуджести сортове. Въпреки че подробностите за това как работят по това време са били неясни, съвременните технологии позволяват на учените да манипулират функциите на тези протеини чрез генно инженерство, като по този начин ефективно увеличават добивите на култури.
Изучаването на ранните сухоземни растения също така предоставя информация за тяхната еволюция през последните 500 милиона години. Например, въпреки че съвременните цъфтящи растения дестабилизират ДЕЛАЛ протеините чрез механизъм, зависим от гиберелинова киселина, местата за свързване на InsP₈ са запазени. Тези открития предоставят информация за еволюцията на клетъчните сигнални пътища във времето.
Тази статия е препечатана от следните източници. Забележка: Текстът може да бъде редактиран по отношение на дължина и съдържание. За повече информация, моля, свържете се с източника. Нашата политика за прессъобщения можете да намерите тук.
Време на публикуване: 15 септември 2025 г.