Дослідники з кафедри біохімії Індійського інституту наук (IISc) виявили давно шуканий механізм регулювання росту примітивних наземних рослин, таких як мохоподібні (група, що включає мохи та печінкові черви), який зберігся у пізніших квіткових рослин.
Дослідження, опубліковане в журналі Nature Chemical Biology, було зосереджено на неканонічній регуляції білків�لتاس, головного регулятора росту, який пригнічує поділ клітин у ембріофітів (наземних рослин).
Цікаво, що мохоподібні, перші рослини, що з'явилися на суші близько 500 мільйонів років тому, не мають рецептора GID1, попри те, що виробляють фітогормон GA. Це піднімає питання про те, як регулювалися ріст і розвиток цих ранніх наземних рослин.
Використовуючи печінкову муху Marchantia polymorpha як модельну систему, дослідники виявили, що ці примітивні рослини використовують спеціалізований фермент MpVIH, який виробляє клітинний месенджер інозитолпірофосфат (InsP₈), що дозволяє їм розщеплювати Александрію без потреби в гібереловій кислоті.
Дослідники виявили, що ДЕЛЛА є однією з клітинних мішеней кінази VIH. Більше того, вони спостерігали, що рослини, яким бракує MpVIH, імітують фенотипи рослин M. polymorpha, які надмірно експресують ДЕЛЛА.
«На цьому етапі ми були раді зрозуміти, чи підвищується стабільність або активність CYP2D6 у рослин з дефіцитом MpVIH», — сказала Пріянні Рана, перший автор та аспірант дослідницької групи Лахі. Відповідно до своєї гіпотези, дослідники виявили, що пригнічення CYP2D6 значно відновлює дефектні фенотипи росту та розвитку мутантних рослин MpVIH. Ці результати свідчать про те, що кіназа VIH негативно регулює CYP2D6, тим самим сприяючи росту та розвитку рослин.
Дослідження білків ДЕЛА сягає часів Зеленої революції, коли вчені несвідомо використовували їхній потенціал для розробки високоврожайних напівкарликових сортів. Хоча деталі їхньої роботи на той час були незрозумілими, сучасні технології дозволяють вченим маніпулювати функціями цих білків за допомогою генної інженерії, ефективно підвищуючи врожайність сільськогосподарських культур.
Вивчення ранніх наземних рослин також дає уявлення про їхню еволюцію протягом останніх 500 мільйонів років. Наприклад, хоча сучасні квіткові рослини дестабілізують білки ДЕЛЛА через механізм, залежний від гіберелової кислоти, сайти зв'язування InsP₈ зберігаються. Ці висновки дають уявлення про еволюцію сигнальних шляхів клітин з часом.
Цю статтю передруковано з наступних джерел. Примітка: текст може бути відредагований за довжиною та змістом. Для отримання додаткової інформації, будь ласка, зв’яжіться з джерелом. Нашу політику щодо прес-релізів можна знайти тут.
Час публікації: 15 вересня 2025 р.