Һиндстан Фәннәр Институтының (IISc) Биохимия бүлеге тикшеренүчеләре бриофитлар (шул исәптән мүкләр һәм бавыр үләннәре) кебек башлангыч җир үсемлекләре тарафыннан күптән эзләнелгән механизмны ачтылар.үсемлекләр үсешен көйләү– бу механизм шулай ук соңгы вакытта эволюцияләшкән чәчәкле үсемлекләрдә дә сакланган.
Nature Chemical Biology журналында бастырылган бу тикшеренү эмбриональ үсемлекләрдә (җир үсемлекләре) күзәнәк бүленешен тоткарлый алырлык төп үсеш регуляторы булган DELLA аксымының классик булмаган көйләнешенә юнәлтелгән.
"DELLA тизлекне киметү өчен махсус җайланма кебек эшли, ләкин бу тизлекне киметү өчен махсус җайланма даими булса, үсемлек хәрәкәтләнә алмый", - дип аңлата биохимия кафедрасы доценты һәм тикшеренүнең автордашы Дебабрата Лаха. Шуңа күрә DELLA аксымнарының таркалуы үсемлекләрнең үсешен стимуллаштыру өчен бик мөһим. Чәчәкле үсемлекләрдә DELLA фитогормон булганда таркала.гиббереллин (GA)үзенең GID1 рецепторына бәйләнә, GA-GID1-DELLA комплексын барлыкка китерә. Аннары, DELLA репрессор аксымы убиквитин чылбырларына бәйләнә һәм 26S протеасома тарафыннан таркала.
Кызыклысы шунда ки, якынча 500 миллион ел элек бриофитлар җирне колонизацияләгән беренче үсемлекләр арасында булган. Алар фитогормон гиббереллин (GA) җитештерсәләр дә, аларда GID1 рецепторы юк. Бу сорау туа: бу иртә җир үсемлекләренең үсеше һәм үсеше ничек көйләнгән?
Тикшеренүчеләр CRISPR-Cas9 системасын кулланып, тиешле VIH генын юкка чыгардылар, шуның белән VIH ролен расладылар. Функциональ VIH ферменты булмаган үсемлекләрдә җитди үсеш һәм үсеш кимчелекләре һәм морфологик аномалияләр күзәтелә, мәсәлән, тыгыз таллом, радиаль үсешнең бозылуы һәм чынаяк булмау. Бу кимчелекләр үсемлек геномын VIH ферментының бер очын гына (N-терминусын) җитештерү өчен үзгәртү юлы белән төзәтелде. Алдынгы хроматография ысулларын кулланып, тикшеренү төркеме N-терминусында InsP₈ җитештерүне катализлаучы киназа домены барлыгын ачыклады.
Тикшеренүчеләр DELLA VIH киназының күзәнәк максатларының берсе булуын ачыкладылар. Моннан тыш, алар MpVIH җитмәгән үсемлекләрнең фенотипы DELLA экспрессиясе арткан Miscanthus күп формалы үсемлекләрнең фенотипына охшаш булуын күзәттеләр.
"Бу этапта без MpVIH җитмәгән үсемлекләрдә DELLA тотрыклылыгы яки активлыгы артуын ачыкларга телибез", - диде Лахиның тикшеренү төркемендәге докторант һәм мәкалә авторы Приянши Рана. Аларның гипотезасына туры китереп, тикшеренүчеләр DELLA ингибирлавы MpVIH мутант үсемлекләрендә үсеш һәм үсеш кимчелекләрен сизелерлек дәрәҗәдә торгызганлыгын ачыкладылар. Бу ачышлар VIH киназасы DELLAны тискәре көйли, шуның белән үсемлекләрнең үсешен һәм үсешен стимуллаштыра дип күрсәтә.
Тикшеренүчеләр генетик, биохимик һәм биофизик ысулларны берләштереп, инозит пирофосфатының бу бриофитта DELLA аксымы экспрессиясен ничек көйләү механизмын ачыкладылар. Аерым алганда, MpVIH тарафыннан җитештерелгән InsP₈ MpDELLA аксымына бәйләнә, аның полиубиквитинациясен стимуллаштыра, бу үз чиратында бу репрессор аксымының протеасома тарафыннан таркалуына китерә.
DELLA аксымы буенча тикшеренүләр Яшел революция чорына барып тоташа, галимнәр аның потенциалын белмичә югары уңыш бирүче ярым-карлик сортларын булдыру өчен файдаланганнар. Ул вакытта аның тәэсир итү механизмы билгесез булса да, заманча технологияләр галимнәргә бу аксымның функциясен манипуляцияләү өчен геннарны редакцияләү мөмкинлеген бирде, шуның белән уңышны нәтиҗәле арттырды.
"Халык саны арту һәм чәчүлек җирләре кимегәнлектән, культураларның уңышын арттыру бик мөһим хәлгә әйләнде", - диде Раха. InsP₈ белән көйләнгән DELLA деградациясе эмбриональ үсемлекләрдә киң таралырга мөмкин булуын исәпкә алганда, бу ачыш киләсе буын югары уңыш бирә торган культуралар үстерү өчен юл ачарга мөмкин.
Бастырып чыгару вакыты: 2025 елның 31 октябре