Forskere fra Institut for Biokemi ved Indian Institute of Sciences (IISc) har opdaget en længe eftersøgt mekanismetil regulering af væksten af primitive landplanter såsom mosser (en gruppe, der omfatter mosser og levermoser), som blev bevaret i senere blomstrende planter.
Undersøgelsen, der er offentliggjort i tidsskriftet Nature Chemical Biology, fokuserede på den ikke-kanoniske regulering af DELLA-proteiner, en mastervækstregulator, der undertrykker celledeling i embryofytter (landplanter).
Interessant nok mangler mosser, de første planter, der opstod på land for cirka 500 millioner år siden, GID1-receptoren, på trods af at de producerer fytohormonet GA. Dette rejser spørgsmålet om, hvordan væksten og udviklingen af disse tidlige landplanter blev reguleret.
Ved at bruge leverurten Marchantia polymorpha som modelsystem fandt forskerne, at disse primitive planter anvender et specialiseret enzym, MpVIH, som producerer den cellulære budbringer inositolpyrofosfat (InsP₈), til at nedbryde DELLA uden indblanding fragibberellinsyre.
Forskerne brugte CRISPR-Cas9-systemet til at slå genet ud, der koder for VIH-enzymet, og bekræftede dermed dets rolle. Planter, der manglede funktionelt VIH, udviste alvorlige udviklingsdefekter og morfologiske abnormiteter, såsom kompakte blade, nedsat radial vækst og mangel på bægerblade. Disse defekter blev elimineret ved at modificere plantens genom til kun at producere den ene ende (N-terminalen) af VIH-enzymet. Ved hjælp af avancerede kromatografiteknikker opdagede teamet, at N-terminalen indeholder et kinasedomæne, der katalyserer produktionen af InsP₈.
Forskerne opdagede, at DELLA er et af de cellulære mål for VIH-kinase. Desuden observerede de, at fænotyperne hos MpVIH-defekte planter lignede dem hos M. polymorpha-planter med øget DELLA-ekspression.
"På dette tidspunkt var vi spændte på at forstå, om DELLA-stabilitet eller -aktivitet er forbedret i MpVIH-defekte planter," sagde Priyanshi Rana, førsteforfatter og kandidatstuderende i Laheys forskergruppe. I overensstemmelse med deres hypotese fandt forskerne, at DELLA-hæmning kan genoprette de defekte vækst- og udviklingsfænotyper hos MpVIH-mutantplanter betydeligt. Disse resultater tyder på, at VIH-kinase negativt regulerer DELLA og fremmer plantevækst og -udvikling.
Forskning i DELLA-proteiner går tilbage til den Grønne Revolution, hvor forskere ubevidst udnyttede deres potentiale til at skabe højtydende semi-dværgsorter. Selvom detaljerne i deres arbejde var uklare på det tidspunkt, giver moderne teknologi forskere mulighed for at manipulere disse proteiners funktioner gennem genteknologi, hvilket effektivt øger afgrødeudbyttet.
Opslagstidspunkt: 23. oktober 2025