Natuklasan ng mga mananaliksik ang mekanismo ng regulasyon ng protina ng DELLA sa mga halaman.

Natuklasan ng mga mananaliksik mula sa Department of Biochemistry sa Indian Institute of Sciences (IISc) ang isang matagal nang hinahanap na mekanismo na ginagamit ng mga primitive na halaman sa lupa tulad ng mga bryophytes (kabilang ang mga lumot at liverworts) upangayusin ang paglaki ng halaman– isang mekanismo na natipid din sa mga kamakailang umusbong na namumulaklak na halaman.

Ang pag-aaral, na inilathala sa journal Nature Chemical Biology, ay nakatuon sa hindi klasikal na regulasyon ng DELLA protein, isang master growth regulator na maaaring makapigil sa paghahati ng cell sa mga embryonic na halaman (mga halaman sa lupa).
"Ang DELLA ay kumikilos tulad ng isang speed bump, ngunit kung ang speed bump na ito ay patuloy na naroroon, ang halaman ay hindi makagalaw," paliwanag ni Debabrata Laha, associate professor of biochemistry at co-author ng pag-aaral. Samakatuwid, ang pagkasira ng mga protina ng DELLA ay kritikal para sa pagtataguyod ng paglago ng halaman. Sa mga namumulaklak na halaman, ang DELLA ay nasira kapag ang phytohormonegibberellin (GA)nagbubuklod sa receptor na GID1 nito, na bumubuo ng GA-GID1-DELLA complex. Kasunod nito, ang DELLA repressor protein ay nagbubuklod sa mga ubiquitin chain at pinapasama ng 26S proteasome.
Kapansin-pansin, ang mga bryophyte ay kabilang sa mga unang halaman na kolonisado ang lupain, humigit-kumulang 500 milyong taon na ang nakalilipas. Kahit na gumagawa sila ng phytohormone gibberellin (GA), kulang sila sa GID1 receptor. Ibinabangon nito ang tanong: paano kinokontrol ang paglaki at pag-unlad ng mga unang halaman sa lupa na ito?
Ginamit ng mga mananaliksik ang sistemang CRISPR-Cas9 upang patumbahin ang kaukulang gene ng VIH, sa gayon ay kinukumpirma ang papel ng VIH. Ang mga halaman na walang functional na VIH enzyme ay nagpapakita ng malubhang paglaki at mga depekto sa pag-unlad at mga morphological abnormalidad, tulad ng siksik na thallus, may kapansanan sa paglaki ng radial, at kakulangan ng calyx. Ang mga depektong ito ay naitama 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 research 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. Bukod dito, napagmasdan nila na ang phenotype ng mga halaman na kulang sa MpVIH ay katulad ng sa mga halaman ng Miscanthus multiforme na may tumaas na expression ng DELLA.
"Sa yugtong ito, sabik kaming matukoy kung ang katatagan o aktibidad ng DELLA ay pinahusay sa mga halaman na kulang sa MpVIH," sabi ni Priyanshi Rana, isang mag-aaral ng doktor sa pangkat ng pananaliksik ni Lahey at ang unang may-akda ng papel. Alinsunod sa kanilang hypothesis, natuklasan ng mga mananaliksik na ang pagsugpo ng DELLA ay makabuluhang naibalik ang mga depekto sa paglago at pag-unlad sa mga halaman ng mutant ng MpVIH. Iminumungkahi ng mga natuklasang ito na ang VIH kinase ay negatibong kinokontrol ang DELLA, sa gayon ay nagtataguyod ng paglago at pag-unlad ng halaman.
Pinagsama ng mga mananaliksik ang genetic, biochemical, at biophysical na pamamaraan upang linawin ang mekanismo kung saan kinokontrol ng inositol pyrophosphate ang pagpapahayag ng protina ng DELLA sa bryophyte na ito. Sa partikular, ang InsP₈, na ginawa ng MpVIH, ay nagbubuklod sa protina ng MpDELLA, na nagpo-promote ng polyubiquitination nito, na humahantong naman sa pagkasira ng repressor protein na ito ng proteasome.
Ang pananaliksik sa protina ng DELLA ay nagsimula noong Green Revolution, nang hindi sinasadyang sinamantala ng mga siyentipiko ang potensyal nito na lumikha ng mga high-yielding na semi-dwarf na varieties. Bagama't hindi pa alam ang mekanismo ng pagkilos nito noong panahong iyon, ang mga makabagong teknolohiya ay nagbigay-daan sa mga siyentipiko na gumamit ng pag-edit ng gene upang manipulahin ang paggana ng protinang ito, sa gayon ay epektibong tumataas ang mga ani ng pananim.
"Sa paglaki ng populasyon at pagliit ng lupang taniman, ang pagtaas ng ani ng pananim ay naging kritikal," sabi ni Raha. Dahil ang InsP₈-regulated DELLA degradation ay maaaring maging laganap sa mga embryonic na halaman, ang pagtuklas na ito ay maaaring magbigay daan para sa pagbuo ng mga susunod na henerasyon na mataas na ani na pananim.