Intian tiedeinstituutin (IISc) biokemian laitoksen tutkijat ovat löytäneet kauan etsityn mekanismin alkeellisten maakasvien, kuten sammalten (ryhmä, johon kuuluvat sammalet ja maksakasvit), kasvun säätelemiseksi, joka säilyi myöhemmissä kukkivissa kasveissa.
Nature Chemical Biology -lehdessä julkaistu tutkimus keskittyi DELLA-proteiinien ei-kanoniseen säätelyyn. DELLA on solujen jakautumista estävä pääkasvunsäätelijä alkioissa (maakasveissa).
Mielenkiintoista kyllä, sammalet, ensimmäiset maalle noin 500 miljoonaa vuotta sitten ilmestyneet kasvit, eivät sisällä GID1-reseptoria, vaikka ne tuottavat fytohormoni GA:ta. Tämä herättää kysymyksen siitä, miten näiden varhaisten maakasvien kasvua ja kehitystä säädeltiin.
Käyttäen mallijärjestelmänä maksasammalta Marchantia polymorphaa tutkijat havaitsivat, että nämä alkeelliset kasvit käyttävät erikoistunutta entsyymiä, MpVIH:ta, joka tuottaa solulähetti-inositolipyrofosfaattia (InsP₈), jonka avulla ne voivat hajottaa DELLA:a ilman gibberelliinihappoa.
Tutkijat havaitsivat, että DELLA on yksi VIH-kinaasin solukohteista. Lisäksi he havaitsivat, että kasvit, joilta puuttuu MpVIH, matkivat DELLA:a yliekspressoivien M. polymorpha -kasvien fenotyyppejä.
”Tässä vaiheessa olimme innoissamme selvittämään, lisääntyykö DELLA:n stabiilius tai aktiivisuus MpVIH-puutteellisissa kasveissa”, sanoo Priyanshi Rana, tutkimuksen ensimmäinen kirjoittaja ja jatko-opiskelija Laheyn tutkimusryhmässä. Hypoteesinsa mukaisesti tutkijat havaitsivat, että DELLA:n estäminen korjasi merkittävästi MpVIH-mutanttikasvien kasvu- ja kehityshäiriöitä. Nämä tulokset viittaavat siihen, että VIH-kinaasi säätelee DELLA:a negatiivisesti, edistäen siten kasvien kasvua ja kehitystä.
DELLA-proteiinien tutkimus juontaa juurensa vihreän vallankumouksen aikaan, jolloin tiedemiehet tietämättään hyödynsivät niiden potentiaalia kehittääkseen runsaasti satoa tuottavia puolikääpiölajikkeita. Vaikka niiden toimintaperiaate oli tuolloin epäselvä, moderni teknologia antaa tiedemiehille mahdollisuuden manipuloida näiden proteiinien toimintoja geenitekniikan avulla, mikä tehokkaasti lisää satoja.
Varhaisten maakasvien tutkiminen antaa myös tietoa niiden evoluutiosta viimeisten 500 miljoonan vuoden ajalta. Esimerkiksi vaikka nykyaikaiset kukkivat kasvit destabiloivat DELLA-proteiineja gibberelliinihaposta riippuvan mekanismin kautta, InsP₈:n sitoutumiskohdat säilyvät. Nämä löydökset antavat tietoa solujen signalointireittien kehityksestä ajan kuluessa.
Tämä artikkeli on uusintapainos seuraavista lähteistä. Huomautus: Tekstiä voidaan muokata pituuden ja sisällön osalta. Lisätietoja saat ottamalla yhteyttä lähteeseen. Lehdistötiedotekäytäntömme löytyy täältä.
Julkaisun aika: 15. syyskuuta 2025