Watafiti wamegundua jinsi mimea hudhibiti protini za DELLA.

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 nchi kavu kama vile bryophytes (kundi linalojumuisha mosses na ini) ambayo ilihifadhiwa katika mimea ya baadaye ya maua.
Utafiti huo, uliochapishwa katika jarida la Nature Chemical Biology, ulilenga udhibiti usio wa kisheria wa protini za DELLA, kidhibiti kikuu cha ukuaji ambacho hukandamiza mgawanyiko wa seli katika embryophytes (mimea ya ardhini).
Inashangaza, bryophytes, mimea ya kwanza kuonekana kwenye ardhi takriban miaka milioni 500 iliyopita, haina kipokezi cha GID1, licha ya kuzalisha phytohormone GA. Hii inazua swali la jinsi ukuaji na maendeleo ya mimea hii ya mapema ya ardhi ilidhibitiwa.
Kwa kutumia liverwort Marchantia polymorpha kama mfumo wa mfano, watafiti waligundua kuwa mimea hii ya zamani hutumia enzyme maalum, MpVIH, ambayo hutoa mjumbe wa seli inositol pyrophosphate (InsP₈), kuvunja DELLA bila kuhusika naasidi ya gibberelli.
Watafiti walitumia mfumo wa CRISPR-Cas9 kugonga jeni inayosimba kimeng'enya cha VIH, ikithibitisha jukumu lake. Mimea isiyo na kazi ya VIH ilionyesha kasoro kali za ukuaji na ukiukwaji wa kimofolojia, kama vile majani yaliyoshikana, ukuaji wa miale iliyoharibika, na ukosefu wa kalisi. Kasoro hizi ziliondolewa kwa kurekebisha jenomu ya mmea 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 kikoa cha kinase ambacho huchochea utengenezaji wa InsP₈.
Watafiti waligundua kuwa DELLA ni mojawapo ya shabaha za seli za VIH kinase. Zaidi ya hayo, waliona kwamba phenotypes za mimea yenye upungufu wa MpVIH zilikuwa sawa na za mimea ya M. polymorpha yenye kujieleza kwa DELLA iliyoongezeka.
"Kwa wakati huu, tulifurahi kuelewa ikiwa uthabiti au shughuli ya DELLA inaimarishwa katika mimea yenye upungufu wa MpVIH," Priyanshi Rana, mwandishi wa kwanza na mwanafunzi aliyehitimu katika kikundi cha utafiti cha Lahey alisema. Sambamba na dhahania yao, watafiti waligundua kuwa kizuizi cha DELLA kinaweza kurejesha kwa kiasi kikubwa ukuaji na maendeleo yenye kasoro ya mimea inayobadilika ya MpVIH. Matokeo haya yanapendekeza kuwa VIH kinase inadhibiti vibaya DELLA, na hivyo kukuza ukuaji na ukuzaji wa mimea.
Utafiti kuhusu protini za DELLA ulianza wakati wa Mapinduzi ya Kijani, wakati wanasayansi walitumia vibaya uwezo wao wa kuunda aina za nusu-dwarf zenye kuzaa sana. Ingawa maelezo ya kazi yao hayakuwa wazi wakati huo, teknolojia ya kisasa inaruhusu wanasayansi kuendesha kazi za protini hizi kupitia uhandisi wa maumbile, kuongeza mazao ya mazao kwa ufanisi.