Hindistan Bilimler Enstitüsü (IISc) Biyokimya Bölümü'nden araştırmacılar, uzun zamandır aranan bir mekanizmayı keşfetti.Bryofitler (yosunlar ve ciğer otları gibi bitkileri içeren bir grup) gibi ilkel kara bitkilerinin büyümesini düzenlemek için kullanılan ve daha sonra çiçekli bitkilerde de korunan bir mekanizma.
Nature Chemical Biology dergisinde yayınlanan çalışma, embriyofitlerde (kara bitkilerinde) hücre bölünmesini baskılayan temel bir büyüme düzenleyicisi olan DELLA proteinlerinin kanonik olmayan düzenlenmesine odaklandı.
İlginç bir şekilde, yaklaşık 500 milyon yıl önce karada ortaya çıkan ilk bitkiler olan briyofitler, GA fitohormonunu üretmelerine rağmen GID1 reseptörüne sahip değiller. Bu durum, bu erken dönem kara bitkilerinin büyüme ve gelişiminin nasıl düzenlendiği sorusunu gündeme getiriyor.
Araştırmacılar, model sistem olarak Marchantia polymorpha adlı karaciğer yosununu kullanarak, bu ilkel bitkilerin, hücre habercisi inositol pirofosfatı (InsP₈) üreten özel bir enzim olan MpVIH'yi kullanarak, DELLA'yı herhangi bir hücrenin katılımı olmadan parçaladığını buldular.gibberellik asit.
Araştırmacılar, VIH enzimini kodlayan geni devre dışı bırakmak için CRISPR-Cas9 sistemini kullanarak enzimin rolünü doğruladılar. İşlevsel VIH'den yoksun bitkilerde, kompakt yapraklar, bozulmuş radyal büyüme ve kaliks eksikliği gibi ciddi gelişimsel kusurlar ve morfolojik anormallikler gözlemlendi. Bu kusurlar, bitki genomunun yalnızca VIH enziminin bir ucunu (N-terminali) üretecek şekilde değiştirilmesiyle ortadan kaldırıldı. Gelişmiş kromatografi tekniklerini kullanan ekip, N-terminalin InsP₈ üretimini katalize eden bir kinaz alanı içerdiğini keşfetti.
Araştırmacılar, DELLA'nın VIH kinazın hücresel hedeflerinden biri olduğunu keşfettiler. Dahası, MpVIH eksikliği olan bitkilerin fenotiplerinin, DELLA ekspresyonu artmış M. polymorpha bitkilerinin fenotiplerine benzer olduğunu gözlemlediler.
"Bu noktada, MpVIH eksikliği olan bitkilerde DELLA stabilitesinin veya aktivitesinin artıp artmadığını anlamaktan heyecan duyuyorduk," diyor çalışmanın ilk yazarı ve Lahey'nin araştırma grubunda yüksek lisans öğrencisi olan Priyanshi Rana. Hipotezleriyle tutarlı olarak, araştırmacılar DELLA inhibisyonunun MpVIH mutant bitkilerinin kusurlu büyüme ve gelişme fenotiplerini önemli ölçüde düzeltebileceğini buldular. Bu sonuçlar, VIH kinazın DELLA'yı negatif olarak düzenleyerek bitki büyümesini ve gelişimini desteklediğini göstermektedir.
DELLA proteinleri üzerine yapılan araştırmalar, bilim insanlarının farkında olmadan yüksek verimli yarı bodur çeşitler yaratma potansiyellerinden yararlandığı Yeşil Devrim'e kadar uzanmaktadır. O dönemde çalışmalarının ayrıntıları net olmasa da, modern teknoloji bilim insanlarının genetik mühendisliği yoluyla bu proteinlerin işlevlerini manipüle etmelerine ve böylece mahsul verimini artırmalarına olanak sağlamaktadır.
Yayın tarihi: 23 Ekim 2025