Natuklasan ng mga mananaliksik mula sa Department of Biochemistry sa Indian Institute of Sciences (IISc) ang isang matagal nang hinahanap na mekanismopara sa pag-regulate ng paglaki ng mga primitive na halaman sa lupa tulad ng mga bryophytes (isang grupo na kinabibilangan ng mga lumot at liverworts) na pinanatili sa mga susunod na namumulaklak na halaman.
Ang pag-aaral, na inilathala sa journal Nature Chemical Biology, ay nakatuon sa non-canonical regulation ng DELLA proteins, isang master growth regulator na pumipigil sa cell division sa mga embryophytes (mga halaman sa lupa).
Kapansin-pansin, ang mga bryophytes, ang unang mga halaman na lumitaw sa lupain humigit-kumulang 500 milyong taon na ang nakalilipas, ay kulang sa GID1 receptor, sa kabila ng paggawa ng phytohormone GA. Itinaas nito ang tanong kung paano kinokontrol ang paglaki at pag-unlad ng mga unang halaman sa lupa na ito.
Gamit ang liverwort Marchantia polymorpha bilang isang modelong sistema, natuklasan ng mga mananaliksik na ang mga primitive na halaman na ito ay gumagamit ng isang espesyal na enzyme, MpVIH, na gumagawa ng cellular messenger na inositol pyrophosphate (InsP₈), upang sirain ang DELLA nang walang paglahok nggibberellic acid.
Ginamit ng mga mananaliksik ang CRISPR-Cas9 system upang patumbahin ang gene na naka-encode sa VIH enzyme, na nagpapatunay sa papel nito. Ang mga halaman na kulang sa functional VIH ay nagpakita ng malubhang depekto sa pag-unlad at mga morphological abnormalidad, tulad ng mga compact na dahon, may kapansanan sa paglaki ng radial, at kakulangan ng calyxes. Ang mga depektong ito ay inalis sa pamamagitan ng pagbabago sa genome ng halaman upang makagawa lamang ng isang dulo (ang N-terminus) ng VIH enzyme. Gamit ang mga advanced na diskarte sa chromatography, natuklasan ng team na ang N-terminus ay naglalaman ng kinase domain na nagpapagana sa produksyon ng InsP₈.
Natuklasan ng mga mananaliksik na ang DELLA ay isa sa mga cellular target ng VIH kinase. Higit pa rito, napagmasdan nila na ang mga phenotype ng mga halaman na kulang sa MpVIH ay katulad ng mga halaman ng M. polymorpha na may tumaas na expression ng DELLA.
"Sa puntong ito, nasasabik kaming maunawaan kung ang katatagan o aktibidad ng DELLA ay pinahusay sa mga halaman na kulang sa MpVIH," sabi ni Priyanshi Rana, unang may-akda at isang nagtapos na estudyante sa pangkat ng pananaliksik ni Lahey. Alinsunod sa kanilang hypothesis, natuklasan ng mga mananaliksik na ang pagsugpo ng DELLA ay maaaring makabuluhang ibalik ang may sira na mga phenotype ng paglago at pag-unlad ng mga halaman ng mutant ng MpVIH. Iminumungkahi ng mga resultang ito na ang VIH kinase ay negatibong kinokontrol ang DELLA, na nagtataguyod ng paglago at pag-unlad ng halaman.
Ang pananaliksik sa mga protina ng DELLA ay nagsimula noong Green Revolution, nang hindi sinasadyang sinamantala ng mga siyentipiko ang kanilang potensyal na lumikha ng mga high-yielding na semi-dwarf na varieties. Kahit na ang mga detalye ng kanilang trabaho ay hindi malinaw sa panahong iyon, ang modernong teknolohiya ay nagpapahintulot sa mga siyentipiko na manipulahin ang mga pag-andar ng mga protina na ito sa pamamagitan ng genetic engineering, na epektibong nagpapataas ng mga ani ng pananim.
Oras ng post: Okt-23-2025