Istraživači s Odjela za biokemiju Indijskog instituta za znanosti (IISc) otkrili su dugo traženi mehanizamza regulaciju rasta primitivnih kopnenih biljaka poput briofita (skupina koja uključuje mahovine i jetrenjače) što je zadržano kod kasnijih cvjetnica.
Studija, objavljena u časopisu Nature Chemical Biology, usredotočila se na nekanonsku regulaciju DNA proteina, glavnog regulatora rasta koji potiskuje diobu stanica u embriofitima (kopnenim biljkama).
Zanimljivo je da briofiti, prve biljke koje su se pojavile na kopnu prije otprilike 500 milijuna godina, nemaju GID1 receptor, unatoč tome što proizvode fitohormon GA. To postavlja pitanje kako su regulirani rast i razvoj ovih ranih kopnenih biljaka.
Koristeći jetrenjaču Marchantia polymorpha kao modelni sustav, istraživači su otkrili da ove primitivne biljke koriste specijalizirani enzim, MpVIH, koji proizvodi stanični glasnik inozitol pirofosfat (InsP₈), za razgradnjuAlternativnog proteina bez sudjelovanjagiberelinska kiselina.
Istraživači su koristili CRISPR-Cas9 sustav kako bi eliminirali gen koji kodira enzim VIH, potvrđujući njegovu ulogu. Biljke kojima nedostaje funkcionalni VIH pokazivale su teške razvojne nedostatke i morfološke abnormalnosti, poput kompaktnih listova, oštećenog radijalnog rasta i nedostatka čaški. Ti su nedostaci uklonjeni modificiranjem biljnog genoma kako bi se proizvodio samo jedan kraj (N-terminus) enzima VIH. Koristeći napredne tehnike kromatografije, tim je otkrio da N-terminus sadrži kinaznu domenu koja katalizira proizvodnju InsP₈.
Istraživači su otkrili da je Aleksandra jedna od staničnih meta VIH kinaze. Nadalje, primijetili su da su fenotipovi biljaka s nedostatkom MpVIH-a slični onima kod biljaka M. polymorpha s povećanom ekspresijom Aleksandrije.
„U ovom trenutku, bili smo uzbuđeni što ćemo razumjeti je li stabilnost ili aktivnost CYP2D-a poboljšana kod biljaka kojima nedostaje MpVIH“, rekla je Priyanshi Rana, prva autorica i diplomirana studentica u Laheyjevoj istraživačkoj skupini. U skladu sa svojom hipotezom, istraživači su otkrili da inhibicija CYP2D-a može značajno obnoviti defektne fenotipove rasta i razvoja biljaka mutanata MpVIH-a. Ovi rezultati sugeriraju da VIH kinaza negativno regulira CYP2D-1, potičući rast i razvoj biljaka.
Istraživanje DALL proteina datira još iz vremena Zelene revolucije, kada su znanstvenici nesvjesno iskoristili njihov potencijal za stvaranje visokorodnih polupatuljastih sorti. Iako detalji njihovog rada u to vrijeme nisu bili jasni, moderna tehnologija omogućuje znanstvenicima manipuliranje funkcijama tih proteina putem genetskog inženjeringa, učinkovito povećavajući prinose usjeva.
Vrijeme objave: 23. listopada 2025.