Ερευνητές από το Τμήμα Βιοχημείας του Ινδικού Ινστιτούτου Επιστημών (IISc) ανακάλυψαν έναν μηχανισμό που αναζητούνταν εδώ και καιρό για τη ρύθμιση της ανάπτυξης πρωτόγονων χερσαίων φυτών, όπως τα βρυόφυτα (μια ομάδα που περιλαμβάνει βρύα και ηπατικά φυτά), ο οποίος διατηρήθηκε και σε μεταγενέστερα ανθοφόρα φυτά.
Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Chemical Biology, επικεντρώθηκε στη μη κανονική ρύθμιση των πρωτεϊνών DELLA, ενός κύριου ρυθμιστή ανάπτυξης που καταστέλλει την κυτταρική διαίρεση στα εμβρυόφυτα (χερσαία φυτά).
Είναι ενδιαφέρον ότι τα βρυόφυτα, τα πρώτα φυτά που εμφανίστηκαν στην ξηρά πριν από περίπου 500 εκατομμύρια χρόνια, δεν έχουν τον υποδοχέα GID1 παρά το γεγονός ότι παράγουν τη φυτοορμόνη GA. Αυτό εγείρει το ερώτημα πώς ρυθμιζόταν η ανάπτυξη αυτών των πρώιμων χερσαίων φυτών.
Χρησιμοποιώντας το ηπατικό βότανο Marchantia polymorpha ως μοντέλο συστήματος, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι αυτά τα πρωτόγονα φυτά χρησιμοποιούν ένα εξειδικευμένο ένζυμο, το MpVIH, το οποίο παράγει τον κυτταρικό αγγελιοφόρο πυροφωσφορική ινοσιτόλη (InsP₈), επιτρέποντάς τους να διασπάσουν την DELLA χωρίς την ανάγκη γιββερελλικού οξέος.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η DELLA είναι ένας από τους κυτταρικούς στόχους της κινάσης VIH. Επιπλέον, παρατήρησαν ότι τα φυτά που δεν έχουν MpVIH μιμούνται τους φαινοτύπους των φυτών M. polymorpha που υπερεκφράζουν την DELLA.
«Σε αυτό το σημείο, ήμασταν ενθουσιασμένοι που καταλάβαμε εάν η σταθερότητα ή η δραστηριότητα του DELLA αυξάνεται σε φυτά με ανεπάρκεια MpVIH», δήλωσε η Priyanshi Rana, πρώτη συγγραφέας και μεταπτυχιακή φοιτήτρια στην ερευνητική ομάδα του Lahey. Σύμφωνα με την υπόθεσή τους, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η αναστολή του DELLA διέσωσε σημαντικά τους ελαττωματικούς φαινοτύπους ανάπτυξης και ανάπτυξης των μεταλλαγμένων φυτών MpVIH. Αυτά τα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι η κινάση VIH ρυθμίζει αρνητικά το DELLA, προωθώντας έτσι την ανάπτυξη και την εξέλιξη των φυτών.
Η έρευνα για τις πρωτεΐνες DELLA χρονολογείται από την Πράσινη Επανάσταση, όταν οι επιστήμονες εκμεταλλεύτηκαν εν αγνοία τους τις δυνατότητές τους για την ανάπτυξη ημι-νάνων ποικιλιών υψηλής απόδοσης. Αν και οι λεπτομέρειες για τον τρόπο λειτουργίας τους ήταν ασαφείς εκείνη την εποχή, η σύγχρονη τεχνολογία επιτρέπει στους επιστήμονες να χειραγωγούν τις λειτουργίες αυτών των πρωτεϊνών μέσω της γενετικής μηχανικής, αυξάνοντας αποτελεσματικά τις αποδόσεις των καλλιεργειών.
Η μελέτη των πρώιμων χερσαίων φυτών παρέχει επίσης πληροφορίες για την εξέλιξή τους τα τελευταία 500 εκατομμύρια χρόνια. Για παράδειγμα, αν και τα σύγχρονα ανθοφόρα φυτά αποσταθεροποιούν τις πρωτεΐνες DELLA μέσω ενός μηχανισμού που εξαρτάται από το γιββερελικό οξύ, οι θέσεις σύνδεσης InsP₈ διατηρούνται. Αυτά τα ευρήματα παρέχουν πληροφορίες για την εξέλιξη των κυτταρικών σηματοδοτικών οδών με την πάροδο του χρόνου.
Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύεται από τις ακόλουθες πηγές. Σημείωση: Το κείμενο ενδέχεται να υποστεί επεξεργασία ως προς το μήκος και το περιεχόμενο. Για περισσότερες πληροφορίες, επικοινωνήστε με την πηγή. Η πολιτική μας για τα δελτία τύπου βρίσκεται εδώ.
Ώρα δημοσίευσης: 15 Σεπτεμβρίου 2025