Энэтхэгийн Шинжлэх Ухааны Хүрээлэнгийн (IISc) Биохимийн тэнхимийн судлаачид бриофит (хөвд, элэгний хорхой зэрэг) зэрэг эртний хуурай газрын ургамлуудын удаан хугацаанд эрэлхийлж байсан механизмыг нээжээ.ургамлын өсөлтийг зохицуулах– саяхан хөгжсөн цэцэглэдэг ургамалд хадгалагдан үлдсэн механизм.
Nature Chemical Biology сэтгүүлд нийтлэгдсэн энэхүү судалгаа нь үр хөврөлийн ургамал (газрын ургамал)-д эсийн хуваагдлыг дарангуйлж чаддаг өсөлтийн гол зохицуулагч болох DELLA уургийн сонгодог бус зохицуулалтад чиглэгддэг.
"ДЕЛЛА нь хурд сааруулагч шиг ажилладаг ч хэрэв энэ хурд сааруулагч байнга байвал ургамал хөдөлж чадахгүй" гэж биохимийн дэд профессор, судалгааны хамтран зохиогч Дебабрата Лаха тайлбарлав. Тиймээс DELLA уургийн задрал нь ургамлын өсөлтийг дэмжихэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Цэцэглэдэг ургамалд DELLA нь фитогормон ... үед задардаг.гиббереллин (GA)GID1 рецептортой холбогдож, GA-GID1-DELLA цогцолбор үүсгэдэг. Үүний дараа DELLA репрессор уураг нь убиквитин гинжтэй холбогдож, 26S протеасомоор задардаг.
Сонирхолтой нь, бриофитууд нь ойролцоогоор 500 сая жилийн өмнө газар нутгийг колоничлон суурьшсан анхны ургамлын нэг байв. Хэдийгээр тэд фитогормон гиббереллин (GA) үүсгэдэг ч GID1 рецепторгүй байдаг. Энэ нь асуултыг бий болгож байна: эдгээр эртний хуурай газрын ургамлын өсөлт хөгжилтийг хэрхэн зохицуулсан бэ?
Судлаачид CRISPR-Cas9 системийг ашиглан харгалзах VIH генийг устгаж, улмаар VIH-ийн үүргийг баталгаажуулсан. Үйл ажиллагаатай VIH ферментгүй ургамал нь өсөлт, хөгжлийн ноцтой гажиг, морфологийн гажигтай байдаг, тухайлбал өтгөн таллус, радиаль өсөлтийн сулрал, цоморлиг дутагдалтай байдаг. Эдгээр согогийг ургамлын геномыг өөрчлөх замаар VIH ферментийн зөвхөн нэг төгсгөл (N-төгсгөл)-ийг үүсгэснээр зассан. Дэвшилтэт хроматографийн техникийг ашиглан судалгааны баг N-төгсгөл нь InsP₈-ийн үйлдвэрлэлийг хурдасгадаг киназын домэйн агуулдаг болохыг тогтоожээ.
Судлаачид DELLA нь VIH киназын эсийн байнуудын нэг болохыг олж мэдсэн. Цаашилбал, тэд MpVIH дутагдалтай ургамлын фенотип нь DELLA экспресс нэмэгдсэн Miscanthus multiforme ургамлын фенотиптэй төстэй болохыг ажигласан.
"Энэ үе шатанд бид MpVIH дутагдалтай ургамалд DELLA-ийн тогтвортой байдал эсвэл идэвхжил сайжирсан эсэхийг тодорхойлохыг тэсэн ядан хүлээж байна" гэж Лахейн судалгааны бүлгийн докторын оюутан, уг өгүүллийн анхны зохиогч Приянши Рана хэлэв. Судлаачид өөрсдийн таамаглалтай нийцүүлэн DELLA дарангуйлал нь MpVIH мутант ургамлын өсөлт, хөгжлийн согогийг мэдэгдэхүйц сэргээсэн болохыг тогтоожээ. Эдгээр олдворууд нь VIH киназа нь DELLA-г сөргөөр зохицуулж, улмаар ургамлын өсөлт, хөгжлийг дэмждэг болохыг харуулж байна.
Судлаачид генетик, биохимийн болон биофизикийн аргуудыг хослуулан инозитол пирофосфат нь энэхүү бриофит дахь DELLA уургийн экспрессийг хэрхэн зохицуулдаг механизмыг тодруулсан. Тодруулбал, MpVIH-ийн үйлдвэрлэсэн InsP₈ нь MpDELLA уурагтай холбогдож, түүний полиубиквитинжилтийг дэмждэг бөгөөд энэ нь эргээд энэхүү дарангуйлагч уургийг протеасом задалдаг.
DELLA уургийн судалгаа нь Ногоон хувьсгалын үеэс эхлэлтэй бөгөөд эрдэмтэд өндөр ургацтай хагас одой сортуудыг бий болгохын тулд түүний боломжийг мэдэлгүйгээр ашиглаж байжээ. Тухайн үед түүний үйлчлэх механизм тодорхойгүй байсан ч орчин үеийн технологиуд эрдэмтдэд генийн засварлалтыг ашиглан энэхүү уургийн үйл ажиллагааг өөрчлөх, улмаар ургацын ургацыг үр дүнтэй нэмэгдүүлэх боломжийг олгосон.
"Хүн амын өсөлт, тариалангийн талбай багасахтай холбоотойгоор ургацын ургацыг нэмэгдүүлэх нь чухал болсон" гэж Раха хэлэв. InsP₈-ээр зохицуулагддаг DELLA-ийн доройтол нь үр хөврөлийн ургамалд өргөн тархсан байж болохыг харгалзан үзвэл энэхүү нээлт нь дараагийн үеийн өндөр ургацтай ургацыг хөгжүүлэх замыг нээж өгч магадгүй юм.
Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 10-р сарын 31