Индиянын Илимдер Институтунун (IISc) биохимия бөлүмүнүн изилдөөчүлөрү бриофиттер (анын ичинде мох жана боор чөптөрү) сыяктуу алгачкы кургактык өсүмдүктөрү тарабынан көптөн бери изделип жаткан механизмди табышты.өсүмдүктөрдүн өсүшүн жөнгө салуу– жакында эле эволюцияланган гүлдүү өсүмдүктөрдө сакталган механизм.
Nature Chemical Biology журналында жарыяланган изилдөө эмбрионалдык өсүмдүктөрдө (жер өсүмдүктөрүндө) клетканын бөлүнүшүнө тоскоол боло турган негизги өсүштү жөнгө салуучу DELLA протеининин классикалык эмес жөнгө салынышына багытталган.
"DELLA ылдамдыкты төмөндөтүүчү сыяктуу иштейт, бирок бул ылдамдыкты төмөндөтүү дайыма болуп турса, өсүмдүк кыймылдай албайт", - деп түшүндүрөт биохимиянын доценти жана изилдөөнүн авторлорунун бири Дебабрата Лаха. Ошондуктан, DELLA белокторунун бузулушу өсүмдүктөрдүн өсүшүнө көмөк көрсөтүү үчүн абдан маанилүү болуп саналат. Гүлдүү өсүмдүктөрдө фитогормон болгондо DELLA бузулатгиббереллин (GA)GA-GID1-DELLA комплексин түзүүчү GID1 рецепторуна байланышат. Кийинчерээк, DELLA репрессордук протеин ubiquitin чынжырлары менен байланышат жана 26S протеазома тарабынан бузулат.
Кызыктуусу, бриофиттер болжол менен 500 миллион жыл мурун жерди колониялаган биринчи өсүмдүктөрдүн бири болгон. Алар фитогормон гиббереллинди (ГА) өндүрсө да, аларда GID1 рецептору жок. Ушундан улам суроо туулат: бул алгачкы жер өсүмдүктөрүнүн өсүшү жана өнүгүшү кантип жөнгө салынган?
Окумуштуулар CRISPR-Cas9 системасын колдонуп, тиешелүү VIH генин нокаут кылып, ошону менен VIH ролун тастыкташты. Функционалдык VIH ферменти жок өсүмдүктөрдө чоң өсүү жана өнүгүү кемчиликтери жана морфологиялык аномалиялар болот, мисалы, жыш таллом, радиалдык өсүштүн бузулушу жана чөйчөкчөнүн жоктугу. Бул кемчиликтер VIH ферментинин бир гана учу (N-терминусу) өндүрүү үчүн өсүмдүк геномун өзгөртүү жолу менен оңдолгон. Өркүндөтүлгөн хроматография ыкмаларын колдонуу менен, изилдөө тобу N-терминуста InsP₈ өндүрүшүн катализдөөчү киназдык домен бар экенин аныкташкан.
Окумуштуулар DELLA VIH киназасынын клеткалык максаттарынын бири экенин аныкташкан. Мындан тышкары, алар MpVIH жетишсиз өсүмдүктөрдүн фенотипинин DELLA экспрессиясын жогорулатуу менен Miscanthus multiforme өсүмдүктөрүнө окшош экенин байкашкан.
"Ушул этапта биз MpVIH жетишсиз өсүмдүктөрдө DELLA туруктуулугу же активдүүлүгү күчөгөнүн аныктоого даярбыз" деди Приянши Рана, Лахейдин изилдөө тобунун докторанты жана эмгектин биринчи автору. Алардын гипотезасына ылайык, изилдөөчүлөр DELLA бөгөт олуттуу MpVIH мутант өсүмдүктөрдүн өсүү жана өнүгүү кемчиликтерин калыбына деп табылган. Бул ачылыштар VIH киназа терс DELLA жөнгө салат, ошону менен өсүмдүктөрдүн өсүшүнө жана өнүгүшүнө көмөк көрсөтөт.
Окумуштуулар инозитол пирофосфатынын бул бриофиттеги DELLA белоктун экспрессиясын жөнгө салуу механизмин түшүндүрүү үчүн генетикалык, биохимиялык жана биофизикалык ыкмаларды айкалыштырышкан. Тактап айтканда, MpVIH тарабынан өндүрүлгөн InsP₈ MpDELLA протеинине байланышып, анын полиубиквитинациясына өбөлгө түзөт, бул өз кезегинде бул репрессордук белоктун протеасома тарабынан бузулушуна алып келет.
DELLA протеин боюнча изилдөө илимпоздор билбестен анын потенциалын жогорку түшүмдүү жарым эргежээл сортторду жаратуу үчүн пайдаланган Жашыл революциядан башталган. Анын иш-аракетинин механизми ал кезде белгисиз болсо да, заманбап технологиялар илимпоздорго бул белоктун функциясын башкаруу үчүн генди редакциялоону колдонууга, ошону менен айыл чарба өсүмдүктөрүнүн түшүмдүүлүгүн натыйжалуу жогорулатууга мүмкүндүк берди.
«Калктын көбөйүшү жана айдоо жерлеринин кыскарышы менен айыл чарба өсүмдүктөрүнүн түшүмдүүлүгүн жогорулатуу маанилүү болуп калды», - деди Раха. InsP₈ тарабынан жөнгө салынган DELLA деградациясынын эмбриондук өсүмдүктөрдө кеңири таралышы мүмкүн экенин эске алганда, бул ачылыш кийинки муундагы жогорку түшүм берүүчү өсүмдүктөрдүн өнүгүшүнө жол ачышы мүмкүн.
Пост убактысы: 31-окт.2025