Para peneliti nemokake mekanisme regulasi protein DELLA ing tanduran.

Para peneliti saka Departemen Biokimia ing Institut Ilmu Pengetahuan India (IISc) wis nemokake mekanisme sing wis suwe digoleki sing digunakake dening tanduran darat primitif kayata bryophyta (kalebu lumut lan lumut ati) kanggongatur tuwuhing tanduran– mekanisme sing uga wis dilestarikake ing tanduran kembang sing luwih anyar berkembang.

Panliten iki, sing diterbitake ing jurnal Nature Chemical Biology, fokus ing regulasi non-klasik protein DELLA, regulator pertumbuhan utama sing bisa nyegah pembelahan sel ing tanduran embrio (tanduran darat).
"DELLA tumindak kaya benjolan kecepatan, nanging yen benjolan kecepatan iki terus-terusan ana, tanduran ora bisa obah," jelas Debabrata Laha, profesor biokimia lan penulis studi kasebut. Mulane, degradasi protein DELLA penting banget kanggo ningkatake pertumbuhan tanduran. Ing tanduran kembang, DELLA didegradasi nalika fitohormongiberelin (GA)kaiket karo reseptor GID1, mbentuk kompleks GA-GID1-DELLA. Sabanjure, protein represor DELLA kaiket karo rantai ubiquitin lan didegradasi dening proteasom 26S.
Menariknya, bryofit kalebu tanduran pertama sing manggon ing daratan, kira-kira 500 yuta taun kepungkur. Sanajan ngasilake fitohormon giberelin (GA), nanging ora duwe reseptor GID1. Iki nuwuhake pitakonan: kepiye tuwuh lan perkembangan tanduran darat awal iki diatur?
Para peneliti nggunakake sistem CRISPR-Cas9 kanggo ngilangi gen VIH sing cocog, saengga ngonfirmasi peran VIH. Tanduran sing ora duwe enzim VIH fungsional nuduhake cacat pertumbuhan lan perkembangan sing parah lan kelainan morfologis, kayata talus sing kandhel, pertumbuhan radial sing kurang, lan kekurangan kelopak. Cacat kasebut didandani kanthi ngowahi genom tanduran kanggo mung ngasilake siji ujung (N-terminus) saka enzim VIH. Nggunakake teknik kromatografi canggih, tim peneliti nemokake manawa N-terminus ngemot domain kinase sing ngkatalisis produksi InsP₈.
Para peneliti nemokake yen DELLA minangka salah sawijining target seluler saka VIH kinase. Salajengipun, dheweke mirsani yen fenotipe tanduran sing kekurangan MpVIH padha karo tanduran Miscanthus multiforme kanthi ekspresi DELLA sing tambah.
"Ing tahap iki, kita kepengin banget nemtokake apa stabilitas utawa aktivitas DELLA saya tambah ing tanduran sing kekurangan MpVIH," ujare Priyanshi Rana, mahasiswa doktoral ing grup riset Lahey lan penulis pertama makalah kasebut. Konsisten karo hipotesis, para peneliti nemokake manawa inhibisi DELLA kanthi signifikan mulihake cacat pertumbuhan lan perkembangan ing tanduran mutan MpVIH. Temuan kasebut nuduhake manawa VIH kinase ngatur DELLA kanthi negatif, saengga ningkatake pertumbuhan lan perkembangan tanduran.
Para peneliti nggabungake metode genetik, biokimia, lan biofisik kanggo njlentrehake mekanisme inositol pirofosfat ngatur ekspresi protein DELLA ing bryofit iki. Khususé, InsP₈, sing diprodhuksi déning MpVIH, kaiket karo protein MpDELLA, ningkatake poliubiquitinasi, sing banjur ndadékaké degradasi protein represor iki déning proteasom.
Riset babagan protein DELLA wis ana wiwit Revolusi Hijau, nalika para ilmuwan tanpa disadari ngeksploitasi potensine kanggo nggawe varietas semi-kerdil sing ngasilake dhuwur. Sanajan mekanisme kerjane durung dingerteni nalika semana, teknologi modern wis ngidini para ilmuwan nggunakake panyuntingan gen kanggo manipulasi fungsi protein iki, saengga kanthi efektif nambah panenan.
"Kanthi tuwuhing populasi lan nyusut lahan pertanian, paningkatan asil panen dadi penting banget," ujare Raha. Amarga degradasi DELLA sing diatur InsP₈ bisa nyebar ing tanduran embrio, panemuan iki bisa mbukak dalan kanggo pangembangan tanduran sing ngasilake panen sing dhuwur generasi sabanjure.