Forskare har upptäckt hur växter reglerar DELLA-proteiner

Forskare från institutionen för biokemi vid Indian Institute of Sciences (IISc) har upptäckt en länge eftersökt mekanism för att reglera tillväxten av primitiva landväxter som bryofyter (en grupp som inkluderar mossor och levermossor) som bevarades i senare blommande växter.
Studien, publicerad i tidskriften Nature Chemical Biology, fokuserade på den icke-kanoniska regleringen av DELLA-proteiner, en huvudtillväxtregulator som undertrycker celldelning i embryofyter (landväxter).
Intressant nog saknar mossor, de första växterna som dök upp på land för cirka 500 miljoner år sedan, GID1-receptorn trots att de producerar fytohormonet GA. Detta väcker frågan om hur tillväxten och utvecklingen av dessa tidiga landväxter reglerades.
Med hjälp av levermossan Marchantia polymorpha som modellsystem fann forskarna att dessa primitiva växter använder ett specialiserat enzym, MpVIH, som producerar den cellulära budbäraren inositolpyrofosfat (InsP₈), vilket gör att de kan bryta ner DELLA utan behov av gibberellinsyra.
Forskarna fann att DELLA är ett av de cellulära målen för VIH-kinas. Dessutom observerade de att växter som saknar MpVIH härmar fenotyperna hos M. polymorpha-växter som överuttrycker DELLA.
"Vid det här laget var vi ivriga att förstå om DELLAs stabilitet eller aktivitet ökar i MpVIH-bristfälliga växter", säger Priyanshi Rana, förstaförfattare och doktorand i Laheys forskargrupp. I överensstämmelse med deras hypotes fann forskarna att hämning av DELLA signifikant räddade de defekta tillväxt- och utvecklingsfenotyperna hos MpVIH-mutantväxter. Dessa resultat tyder på att VIH-kinas negativt reglerar DELLA och därigenom främjar växttillväxt och utveckling.
Forskning om DELLA-proteiner går tillbaka till den gröna revolutionen, då forskare omedvetet utnyttjade deras potential att utveckla högavkastande halvdvärgsorter. Även om detaljerna kring hur de fungerade var oklara vid den tiden, tillåter modern teknik forskare att manipulera funktionerna hos dessa proteiner genom genteknik, vilket effektivt ökar skördarna.
Att studera tidiga landväxter ger också insikter i deras utveckling under de senaste 500 miljoner åren. Till exempel, även om moderna blommande växter destabiliserar DELLA-proteiner genom en gibberellinsyraberoende mekanism, är InsP₈-bindningsställen bevarade. Dessa fynd ger insikter i utvecklingen av cellsignaleringsvägar över tid.
Denna artikel är återgiven från följande källor. Obs: Texten kan komma att redigeras vad gäller längd och innehåll. För mer information, vänligen kontakta källan. Vår policy för pressmeddelanden finns här.