Riċerkaturi mid-Dipartiment tal-Bijokimika fl-Istitut Indjan tax-Xjenzi (IISc) skoprew mekkaniżmu li ilu mfittex użat minn pjanti primittivi tal-art bħal briofiti (inklużi ħażiż u liverworts) biexjirregola t-tkabbir tal-pjanti– mekkaniżmu li ġie kkonservat ukoll fi pjanti tal-fjuri li evolvew aktar reċentement.
L-istudju, ippubblikat fil-ġurnal Nature Chemical Biology, jiffoka fuq ir-regolazzjoni mhux klassika tal-proteina DELLA, regolatur ewlieni tat-tkabbir li jista' jinibixxi d-diviżjoni taċ-ċelluli fil-pjanti embrijoniċi (pjanti tal-art).
“DELLA jaġixxi bħal speed bump, imma jekk dan l-ispeed bump ikun preżenti l-ħin kollu, il-pjanta ma tistax tiċċaqlaq,” tispjega Debabrata Laha, professur assoċjat tal-bijokimika u ko-awtriċi tal-istudju. Għalhekk, id-degradazzjoni tal-proteini DELLA hija kritika għall-promozzjoni tat-tkabbir tal-pjanti. Fil-pjanti tal-fjuri, DELLA jiġi degradat meta l-fitormongibberellin (GA)jingħaqad mar-riċettur tiegħu GID1, u jifforma l-kumpless GA-GID1-DELLA. Sussegwentement, il-proteina repressur DELLA tingħaqad mal-ktajjen tal-ubiquitin u tiġi degradata mill-proteasoma 26S.
Interessanti, il-briofiti kienu fost l-ewwel pjanti li kkolonizzaw l-art, madwar 500 miljun sena ilu. Għalkemm jipproduċu l-fitormon gibberellin (GA), m'għandhomx ir-riċettur GID1. Dan iqajjem il-mistoqsija: kif kienu regolati t-tkabbir u l-iżvilupp ta' dawn il-pjanti bikrin tal-art?
Ir-riċerkaturi użaw is-sistema CRISPR-Cas9 biex ineħħu l-ġene VIH korrispondenti, u b'hekk ikkonfermaw ir-rwol tal-VIH. Pjanti li m'għandhomx enzima VIH funzjonali juru difetti severi fit-tkabbir u fl-iżvilupp u anormalitajiet morfoloġiċi, bħal tallus dens, tkabbir radjali indebolit, u nuqqas ta' kaliks. Dawn id-difetti ġew ikkoreġuti billi l-ġenoma tal-pjanta ġiet modifikata biex tipproduċi tarf wieħed biss (it-tarf N) tal-enzima VIH. Bl-użu ta' tekniki avvanzati ta' kromatografija, it-tim tar-riċerka skopra li t-tarf N fih dominju kinażi li jikkatalizza l-produzzjoni ta' InsP₈.
Ir-riċerkaturi skoprew li DELLA hija waħda mill-miri ċellulari tal-kinażi VIH. Barra minn hekk, osservaw li l-fenotip tal-pjanti defiċjenti fl-MpVIH kien simili għal dak tal-pjanti Miscanthus multiforme b'espressjoni akbar ta' DELLA.
“F’dan l-istadju, aħna ħerqana li niddeterminaw jekk l-istabbiltà jew l-attività tad-DELLA hijiex imtejba fil-pjanti b’defiċjenza ta’ MpVIH,” qalet Priyanshi Rana, studenta tad-dottorat fil-grupp ta’ riċerka ta’ Lahey u l-ewwel awtriċi tal-karta. Konsistenti mal-ipoteżi tagħhom, ir-riċerkaturi sabu li l-inibizzjoni tad-DELLA rrestawrat b’mod sinifikanti d-difetti tat-tkabbir u l-iżvilupp fil-pjanti mutanti ta’ MpVIH. Dawn is-sejbiet jissuġġerixxu li l-kinażi tal-VIH tirregola b’mod negattiv id-DELLA, u b’hekk tippromwovi t-tkabbir u l-iżvilupp tal-pjanti.
Ir-riċerkaturi kkombinaw metodi ġenetiċi, bijokimiċi, u bijofiżiċi biex jiċċaraw il-mekkaniżmu li bih l-inositol pyrophosphate jirregola l-espressjoni tal-proteina DELLA f'dan il-briofita. Speċifikament, InsP₈, prodott minn MpVIH, jingħaqad mal-proteina MpDELLA, u jippromwovi l-polyubiquitination tagħha, li min-naħa tagħha twassal għad-degradazzjoni ta' din il-proteina repressur mill-proteasoma.
Ir-riċerka dwar il-proteina DELLA tmur lura għar-Rivoluzzjoni l-Ħadra, meta x-xjentisti bla ma jafu sfruttaw il-potenzjal tagħha biex joħolqu varjetajiet semi-nani b'rendiment għoli. Għalkemm il-mekkaniżmu ta' azzjoni tagħha ma kienx magħruf dak iż-żmien, it-teknoloġiji moderni ppermettew lix-xjentisti jużaw l-editjar tal-ġeni biex jimmanipulaw il-funzjoni ta' din il-proteina, u b'hekk iżidu b'mod effettiv ir-rendiment tal-għelejjel.
“Bit-tkabbir tal-popolazzjoni u t-tnaqqis tal-art agrikola, iż-żieda fir-rendiment tal-għelejjel saret kritika,” qal Raha. Minħabba li d-degradazzjoni tad-DELLA regolata mill-InsP₈ tista’ tkun mifruxa fil-pjanti embrijoniċi, din l-iskoperta tista’ twitti t-triq għall-iżvilupp ta’ għelejjel b’rendiment għoli tal-ġenerazzjoni li jmiss.
Ħin tal-posta: 31 ta' Ottubru 2025