Indiako Zientzien Institutuko (IISc) Biokimika Saileko ikertzaileek briofitoak (goroldioak eta gibel-belarrak barne) bezalako lurreko landare primitiboek erabiltzen duten mekanismo bat aurkitu dute.landareen hazkuntza erregulatu– mekanismo bat, azkenaldian eboluzionatu duten landare loredunetan ere kontserbatu dena.
Nature Chemical Biology aldizkarian argitaratutako ikerketak DELLA proteinaren erregulazio ez-klasikoan jartzen du arreta, hau da, landare enbrioidunetan (lehorreko landareetan) zelulen zatiketa inhibi dezakeen hazkuntza-erregulatzaile nagusi batean.
«DELLAk abiadura-murriztaile baten antzera jokatzen du, baina abiadura-murriztaile hori etengabe badago, landarea ezin da mugitu», azaldu du Debabrata Lahak, biokimikako irakasle elkartuak eta ikerketaren egilekideak. Beraz, DELLA proteinen degradazioa funtsezkoa da landareen hazkuntza sustatzeko. Landare loredunetan, DELLA degradatzen da fitohormona...giberelina (GA)bere GID1 hartzaileari lotzen zaio, GA-GID1-DELLA konplexua eratuz. Ondoren, DELLA errepresore proteina ubikitina kateei lotzen zaie eta 26S proteasomak degradatzen du.
Interesgarria da briofitoak lurra kolonizatu zuten lehenengo landareen artean egon zirela, duela 500 milioi urte inguru. Giberelina (GA) fitohormona ekoizten duten arren, GID1 hartzailerik ez dute. Horrek galdera hau sortzen du: nola erregulatzen ziren lurreko landare hauen lehen hazkuntza eta garapena?
Ikertzaileek CRISPR-Cas9 sistema erabili zuten dagokion VIH genea kentzeko, eta horrela, VIHaren eginkizuna berretsi zuten. VIH entzima funtzionalik ez duten landareek hazkuntza eta garapen akats larriak eta anomalia morfologikoak dituzte, hala nola talo trinkoa, erradial hazkunde urritua eta kaliz falta. Akats horiek zuzendu ziren landarearen genoma aldatuz, VIH entzimaren mutur bakarra (N-muturra) ekoizteko. Kromatografia teknika aurreratuak erabiliz, ikerketa taldeak aurkitu zuen N-muturrak InsP₈-ren ekoizpena katalizatzen duen kinasa domeinu bat duela.
Ikertzaileek aurkitu zuten DELLA VIH kinasaren zelula-helburuetako bat dela. Gainera, ikusi zuten MpVIH gabezia zuten landareen fenotipoa Miscanthus multiforme landareen antzekoa zela, DELLA espresio handiagoarekin.
"Fase honetan, irrikaz gaude jakiteko ea DELLAren egonkortasuna edo jarduera hobetzen den MpVIH gabezia duten landareetan", esan zuen Priyanshi Ranak, Laheyren ikerketa taldeko doktoregoko ikasleak eta artikuluaren lehen egileak. Beren hipotesiarekin bat etorriz, ikertzaileek aurkitu zuten DELLA inhibizioak nabarmen leheneratu zituela hazkuntza eta garapen akatsak MpVIH mutante landareetan. Emaitza hauek iradokitzen dute VIH kinasak negatiboki erregulatzen duela DELLA, eta horrela landareen hazkuntza eta garapena sustatzen dituela.
Ikertzaileek metodo genetikoak, biokimikoak eta biofisikoak konbinatu zituzten briofito honetan inositol pirofosfatoak DELLA proteinen adierazpena erregulatzen duen mekanismoa argitzeko. Zehazki, MpVIH-k sortutako InsP₈-k MpDELLA proteinari lotzen zaio, haren poliubikitinazioa sustatuz, eta horrek, aldi berean, proteasomak errepresore proteina honen degradazioa dakar.
DELLA proteinari buruzko ikerketa Iraultza Berdean du jatorria, zientzialariek nahi gabe proteina horren potentziala ustiatu zutenean, errendimendu handiko barietate erdi-nanoak sortzeko. Garai hartan haren ekintza-mekanismoa ezezaguna bazen ere, teknologia modernoek zientzialariei geneen edizioa erabiltzea ahalbidetu diete proteina honen funtzioa manipulatzeko, eta horrela, uztak modu eraginkorrean handitzen dituzte.
«Biztanleriaren hazkundearekin eta lantzeko lurren murrizketarekin, uzta handitzea funtsezkoa bihurtu da», esan zuen Rahak. InsP₈-k erregulatutako DELLA degradazioa landare enbrioietan oso hedatuta egon daitekeela kontuan hartuta, aurkikuntza honek hurrengo belaunaldiko uzta handiko laboreen garapenerako bidea ireki dezake.
Argitaratze data: 2025eko urriaren 31a