Hindistan Elmlər İnstitutunun (IISc) Biokimya şöbəsinin tədqiqatçıları bryofitlər (mamırlar və qaraciyər qurdları da daxil olmaqla) kimi ibtidai quru bitkiləri tərəfindən uzun müddətdir axtarılan bir mexanizm kəşf ediblər.bitki böyüməsini tənzimləyin– daha yeni təkamül etmiş çiçəkli bitkilərdə də qorunub saxlanılan bir mexanizm.
"Nature Chemical Biology" jurnalında dərc olunmuş tədqiqat, embrion bitkilərində (quru bitkiləri) hüceyrə bölünməsini maneə törədə bilən əsas böyümə tənzimləyicisi olan DELLA zülalının qeyri-klassik tənzimlənməsinə yönəlib.
Biokimya üzrə dosent və tədqiqatın həmmüəllifi Debabrata Laha izah edir: “DELLA sürət maneəsi kimi fəaliyyət göstərir, lakin bu sürət maneəsi daim mövcuddursa, bitki hərəkət edə bilməz. Buna görə də, DELLA zülallarının parçalanması bitkilərin böyüməsini təşviq etmək üçün çox vacibdir. Çiçəkli bitkilərdə DELLA fitohormon olduqda parçalanır.gibberellin (GA)GID1 reseptoruna bağlanaraq GA-GID1-DELLA kompleksini əmələ gətirir. Daha sonra DELLA repressor zülalı ubiquitin zəncirlərinə bağlanır və 26S proteasom tərəfindən parçalanır.
Maraqlıdır ki, təxminən 500 milyon il əvvəl bryofitlər quruda yaşayan ilk bitkilərdən biri idi. Fitohormon gibberellin (GA) istehsal etsələr də, onlarda GID1 reseptoru yoxdur. Bu, sual doğurur: bu erkən quru bitkilərinin böyüməsi və inkişafı necə tənzimlənirdi?
Tədqiqatçılar CRISPR-Cas9 sistemindən istifadə edərək müvafiq VIH genini məhv etdilər və bununla da VIH-nin rolunu təsdiqlədilər. Funksional VIH fermenti olmayan bitkilərdə sıx talus, radial böyümənin pozulması və kasacığın olmaması kimi ciddi böyümə və inkişaf qüsurları və morfoloji anomaliyalar müşahidə olunur. Bu qüsurlar VIH fermentinin yalnız bir ucunu (N-terminal) istehsal etmək üçün bitki genomunu dəyişdirməklə düzəldildi. Tədqiqat qrupu qabaqcıl xromatoqrafiya üsullarından istifadə edərək N-terminalın InsP₈ istehsalını katalizləşdirən kinaz domeni ehtiva etdiyini aşkar etdi.
Tədqiqatçılar DELLA-nın VIH kinazının hüceyrə hədəflərindən biri olduğunu aşkar etdilər. Bundan əlavə, onlar MpVIH çatışmazlığı olan bitkilərin fenotipinin DELLA ifadəsi artmış Miscanthus multiforme bitkilərinin fenotipinə bənzədiyini müşahidə etdilər.
Laheyin tədqiqat qrupunun doktorantı və məqalənin ilk müəllifi Priyanşi Rana bildirib ki, “Bu mərhələdə biz MpVIH çatışmazlığı olan bitkilərdə DELLA stabilliyinin və ya aktivliyinin artıb-artmadığını müəyyən etməyə can atırıq”. Tədqiqatçılar öz fərziyyələrinə uyğun olaraq, DELLA inhibisiyasının MpVIH mutant bitkilərində böyümə və inkişaf qüsurlarını əhəmiyyətli dərəcədə bərpa etdiyini aşkar ediblər. Bu tapıntılar VIH kinazının DELLA-nı mənfi tənzimlədiyini və bununla da bitkilərin böyüməsini və inkişafını təşviq etdiyini göstərir.
Tədqiqatçılar, inozitol pirofosfatın bu briofitdə DELLA zülalının ifadəsini necə tənzimlədiyini aydınlaşdırmaq üçün genetik, biokimyəvi və biofiziki metodları birləşdirdilər. Xüsusilə, MpVIH tərəfindən istehsal olunan InsP₈, MpDELLA zülalına bağlanaraq onun poliubiquitinləşməsini təşviq edir və bu da öz növbəsində bu repressor zülalın proteasom tərəfindən parçalanmasına səbəb olur.
DELLA zülalı üzərində aparılan tədqiqatlar, elm adamlarının yüksək məhsuldar yarı cırtdan sortlar yaratmaq üçün potensialından xəbərsiz şəkildə istifadə etdikləri Yaşıl İnqilaba gedib çıxır. O dövrdə onun təsir mexanizmi məlum olmasa da, müasir texnologiyalar elm adamlarına bu zülalın funksiyasını manipulyasiya etmək üçün gen redaktəsindən istifadə etməyə və bununla da məhsuldarlığı effektiv şəkildə artırmağa imkan verib.
Raha bildirib ki, "Əhalinin artması və əkin sahələrinin azalması ilə məhsuldarlığın artırılması vacib hala gəlib". InsP₈ tərəfindən tənzimlənən DELLA deqradasiyasının embrion bitkilərdə geniş yayıla biləcəyini nəzərə alsaq, bu kəşf yeni nəsil yüksək məhsuldar bitkilərin inkişafı üçün yol aça bilər.
Yazı vaxtı: 31 oktyabr 2025