Peneliti nemokake mekanisme regulasi protein DELLA ing tanduran.

Peneliti saka Departemen Biokimia ing Institut Ilmu Pengetahuan India (IISc) nemokake mekanisme sing wis suwe digoleki digunakake dening tanduran tanah primitif kayata bryophytes (kalebu lumut lan lumut ati)ngatur wutah tanduran- mekanisme sing uga wis dilestarikan ing tetanduran ngembang sing luwih anyar.

Panaliten kasebut, diterbitake ing jurnal Nature Chemical Biology, fokus ing regulasi non-klasik protein DELLA, pengatur pertumbuhan master sing bisa nyandhet divisi sel ing tanduran embrio (tanaman darat).
"DELLA tumindak kaya benjolan kacepetan, nanging yen benjolan kacepetan iki terus-terusan, tanduran ora bisa obah," ujare Debabrata Laha, profesor biokimia lan co-penulis sinau. Mulane, degradasi protèin DELLA penting kanggo ningkatake wutah tanduran. Ing tetanduran ngembang, DELLA rusak nalika phytohormonegiberelin (GA)ikatan karo reseptor GID1, mbentuk kompleks GA-GID1-DELLA. Salajengipun, protein repressor DELLA ngiket ing rantai ubiquitin lan didegradasi dening proteasome 26S.
Sing nggumunake, bryophytes kalebu tanduran pisanan sing ngjajah tanah, kira-kira 500 yuta taun kepungkur. Sanajan ngasilake phytohormone gibberellin (GA), dheweke ora duwe reseptor GID1. Iki nuwuhake pitakonan: kepiye carane tuwuh lan pangembangan tanduran lemah awal kasebut diatur?
Peneliti nggunakake sistem CRISPR-Cas9 kanggo ngalahake gen VIH sing cocog, saéngga ngonfirmasi peran VIH. Tanduran sing ora duwe enzim VIH fungsional nuduhake cacat pertumbuhan lan perkembangan sing abot lan kelainan morfologis, kayata thallus sing padhet, pertumbuhan radial cacat, lan kekurangan kaliks. Cacat kasebut didandani kanthi ngowahi genome tanduran kanggo ngasilake mung siji ujung (terminus N) enzim VIH. Nggunakake teknik kromatografi canggih, tim riset nemokake yen N-terminus ngandhut domain kinase sing dadi katalis produksi InsP₈.
Peneliti nemokake yen DELLA minangka salah sawijining target seluler VIH kinase. Salajengipun, padha mirsani yen fenotipe tanduran kurang MpVIH padha karo tanduran Miscanthus multiforme kanthi ekspresi DELLA sing tambah.
"Ing tahap iki, kita kepengin banget kanggo nemtokake manawa stabilitas utawa kegiatan DELLA ditingkatake ing tanduran sing kurang MpVIH," ujare Priyanshi Rana, mahasiswa doktoral ing grup riset Lahey lan panulis pertama kertas kasebut. Selaras karo hipotesis kasebut, peneliti nemokake manawa inhibisi DELLA bisa mulihake cacat pertumbuhan lan pangembangan ing tanduran mutan MpVIH. Temuan kasebut nuduhake yen kinase VIH ngatur DELLA kanthi negatif, saengga bisa ningkatake pertumbuhan lan pangembangan tanduran.
Para peneliti nggabungake metode genetik, biokimia, lan biofisik kanggo njlentrehake mekanisme inositol pyrophosphate ngatur ekspresi protein DELLA ing bryophyte iki. Khusus, InsP₈, diprodhuksi dening MpVIH, ngiket protein MpDELLA, ningkatake polyubiquitination, sing banjur nyebabake degradasi protein repressor iki dening proteasome.
Riset babagan protein DELLA diwiwiti saka Revolusi Ijo, nalika para ilmuwan ora sengaja ngeksploitasi potensial kanggo nggawe varietas semi-kerdil sing ngasilake dhuwur. Sanajan mekanisme tumindake ora dingerteni nalika iku, teknologi modern wis ngidini para ilmuwan nggunakake panyuntingan gen kanggo ngolah fungsi protein iki, saengga bisa nambah asil panen kanthi efektif.
"Kanthi tuwuhing pedunung lan lahan subur sing nyusut, nambah panenan panen dadi kritis," ujare Raha. Amarga degradasi DELLA sing diatur InsP₈ bisa nyebar ing tanduran embrio, panemuan iki bisa mbukak dalan kanggo pangembangan panenan panenan dhuwur generasi sabanjure.