Hindistan Bilimler Enstitüsü (IISc) Biyokimya Bölümü'ndeki araştırmacılar uzun zamandır aranan bir mekanizmayı keşfettilerDaha sonra çiçek açan bitkilerde korunan briyofitler (yosunlar ve ciğer otlarını içeren bir grup) gibi ilkel kara bitkilerinin büyümesini düzenlemek için.
Nature Chemical Biology dergisinde yayımlanan araştırmada, embriyonik bitkilerde (kara bitkileri) hücre bölünmesini baskılayan ana büyüme düzenleyicisi olan DELLA proteinlerinin kanonik olmayan düzenlenmesine odaklanıldı.
İlginçtir ki, yaklaşık 500 milyon yıl önce karaya çıkan ilk bitkiler olan briyofitler, fitohormon GA üretmelerine rağmen GID1 reseptöründen yoksundur. Bu durum, bu erken dönem kara bitkilerinin büyüme ve gelişiminin nasıl düzenlendiği sorusunu gündeme getirmektedir.
Araştırmacılar, karaciğer otu Marchantia polymorpha'yı model sistem olarak kullanarak, bu ilkel bitkilerin DELLA'yı herhangi bir müdahale olmadan parçalamak için hücresel haberci inositol pirofosfat (InsP₈) üreten MpVIH adlı özel bir enzim kullandığını buldular.giberellik asit.
Araştırmacılar, VIH enzimini kodlayan geni devre dışı bırakmak için CRISPR-Cas9 sistemini kullanarak, enzimin rolünü doğruladılar. İşlevsel VIH'den yoksun bitkiler, kompakt yapraklar, bozulmuş radyal büyüme ve kaliks eksikliği gibi ciddi gelişimsel kusurlar ve morfolojik anormallikler sergilediler. Bu kusurlar, bitki genomunun VIH enziminin yalnızca bir ucunu (N-terminusu) üretecek şekilde değiştirilmesiyle ortadan kaldırıldı. Ekip, gelişmiş kromatografi teknikleri kullanarak, N-terminusun InsP₈ üretimini katalize eden bir kinaz alanı içerdiğini keşfetti.
Araştırmacılar, DELLA'nın VIH kinazının hücresel hedeflerinden biri olduğunu keşfettiler. Ayrıca, MpVIH eksikliği olan bitkilerin fenotiplerinin, DELLA ekspresyonunda artış olan M. polymorpha bitkilerinin fenotiplerine benzer olduğunu gözlemlediler.
Lahey'in araştırma grubundaki lisansüstü öğrencisi ve çalışmanın başyazarı Priyanshi Rana, "Bu noktada, DELLA stabilitesinin veya aktivitesinin MpVIH eksikliği olan bitkilerde artıp artmadığını anlamak için heyecanlandık," dedi. Hipotezleriyle uyumlu olarak, araştırmacılar DELLA inhibisyonunun MpVIH mutant bitkilerin kusurlu büyüme ve gelişme fenotiplerini önemli ölçüde geri kazandırabileceğini buldular. Bu sonuçlar, VIH kinazının DELLA'yı negatif yönde düzenleyerek bitki büyümesini ve gelişimini desteklediğini göstermektedir.
DELLA proteinleri üzerine yapılan araştırmalar, bilim insanlarının bilmeden bu proteinlerin potansiyelinden yararlanarak yüksek verimli yarı bodur çeşitler geliştirdikleri Yeşil Devrim'e kadar uzanıyor. Çalışmalarının detayları o dönemde belirsiz olsa da, modern teknoloji, bilim insanlarının genetik mühendisliği yoluyla bu proteinlerin işlevlerini değiştirerek ürün verimini etkili bir şekilde artırmalarına olanak tanıyor.
Gönderim zamanı: 23-Eki-2025