Watafiti kutoka Idara ya Biokemia katika Taasisi ya Sayansi ya India (IISc) wamegundua utaratibu uliotafutwa kwa muda mrefukwa ajili ya kudhibiti ukuaji wa mimea ya ardhini ya zamani kama vile bryophytes (kundi linalojumuisha mosses na liverworts) ambayo ilihifadhiwa katika mimea ya maua ya baadaye.
Utafiti huo, uliochapishwa katika jarida la Nature Chemical Biology, ulilenga udhibiti usio wa kisheria wa protini za DELLA, mdhibiti mkuu wa ukuaji unaokandamiza mgawanyiko wa seli katika embryophytes (mimea ya ardhini).
Cha kufurahisha ni kwamba, bryophytes, mimea ya kwanza kuonekana ardhini takriban miaka milioni 500 iliyopita, haina kipokezi cha GID1, licha ya kutoa phytohormone GA. Hii inazua swali la jinsi ukuaji na ukuaji wa mimea hii ya awali ya ardhi ulivyodhibitiwa.
Kwa kutumia liverwort Marchantia polymorpha kama mfumo wa kielelezo, watafiti waligundua kuwa mimea hii ya zamani hutumia kimeng'enya maalum, MpVIH, ambacho hutoa pyrophosphate ya mjumbe wa seli (InsP₈), ili kuvunja DELLA bila kuhusika kwaasidi ya gibberellic.
Watafiti walitumia mfumo wa CRISPR-Cas9 kuondoa jeni linalosimba kimeng'enya cha VIH, na kuthibitisha jukumu lake. Mimea isiyo na VIH inayofanya kazi ilionyesha kasoro kubwa za ukuaji na kasoro za kimofolojia, kama vile majani madogo, ukuaji duni wa mionzi, na ukosefu wa kalyxes. Kasoro hizi ziliondolewa kwa kurekebisha jenomu ya mmea ili kutoa ncha moja tu (N-terminus) ya kimeng'enya cha VIH. Kwa kutumia mbinu za hali ya juu za kromatografia, timu iligundua kuwa N-terminus ina eneo la kinase linalochochea uzalishaji wa InsP₈.
Watafiti waligundua kwamba DELLA ni mojawapo ya shabaha za seli za VIH kinase. Zaidi ya hayo, waliona kwamba fenotipu za mimea isiyo na MpVIH zilikuwa sawa na zile za mimea ya M. polymorpha zenye usemi ulioongezeka wa DELLA.
"Katika hatua hii, tulifurahi kuelewa kama utulivu au shughuli za DELLA zinaimarishwa katika mimea yenye upungufu wa MpVIH," alisema Priyanshi Rana, mwandishi wa kwanza na mwanafunzi aliyehitimu katika kundi la utafiti la Lahey. Sambamba na dhana yao, watafiti waligundua kuwa kizuizi cha DELLA kinaweza kurejesha kwa kiasi kikubwa aina za ukuaji na maendeleo zenye kasoro za mimea iliyobadilishwa ya MpVIH. Matokeo haya yanaonyesha kwamba VIH kinase inadhibiti vibaya DELLA, na kukuza ukuaji na maendeleo ya mimea.
Utafiti kuhusu protini za DELLA ulianza wakati wa Mapinduzi ya Kijani, wakati wanasayansi bila kujua walitumia uwezo wao kuunda aina za nusu-kibete zenye mavuno mengi. Ingawa maelezo ya kazi yao hayakuwa wazi wakati huo, teknolojia ya kisasa inaruhusu wanasayansi kudhibiti utendaji kazi wa protini hizi kupitia uhandisi wa kijenetiki, na kuongeza mavuno ya mazao kwa ufanisi.
Muda wa chapisho: Oktoba-23-2025