Para peneliti telah menemukan bagaimana tanaman mengatur protein DELLA.

Para peneliti dari Departemen Biokimia di Institut Sains India (IISc) telah menemukan mekanisme yang telah lama dicari untuk mengatur pertumbuhan tumbuhan darat primitif seperti bryophyta (kelompok yang mencakup lumut dan lumut hati) yang dipertahankan pada tumbuhan berbunga selanjutnya.
Studi yang diterbitkan dalam jurnal Nature Chemical Biology ini berfokus pada regulasi non-kanonik protein DELLA, regulator pertumbuhan utama yang menekan pembelahan sel pada embriofita (tumbuhan darat).
Menariknya, bryophyta, tumbuhan pertama yang muncul di darat sekitar 500 juta tahun yang lalu, tidak memiliki reseptor GID1 meskipun menghasilkan fitohormon GA. Hal ini menimbulkan pertanyaan tentang bagaimana pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan darat purba ini diatur.
Dengan menggunakan lumut hati Marchantia polymorpha sebagai sistem model, para peneliti menemukan bahwa tumbuhan primitif ini menggunakan enzim khusus, MpVIH, yang menghasilkan pembawa pesan seluler inositol pirofosfat (InsP₈), memungkinkan mereka untuk memecah DELLA tanpa memerlukan asam gibberellic.
Para peneliti menemukan bahwa DELLA adalah salah satu target seluler dari kinase VIH. Lebih jauh lagi, mereka mengamati bahwa tanaman yang kekurangan MpVIH meniru fenotipe tanaman M. polymorpha yang mengekspresikan DELLA secara berlebihan.
“Pada titik ini, kami sangat ingin memahami apakah stabilitas atau aktivitas DELLA meningkat pada tanaman yang kekurangan MpVIH,” kata Priyanshi Rana, penulis pertama dan mahasiswa pascasarjana di kelompok penelitian Lahey. Sesuai dengan hipotesis mereka, para peneliti menemukan bahwa penghambatan DELLA secara signifikan menyelamatkan fenotipe pertumbuhan dan perkembangan yang cacat pada tanaman mutan MpVIH. Hasil ini menunjukkan bahwa kinase VIH mengatur DELLA secara negatif, sehingga mendorong pertumbuhan dan perkembangan tanaman.
Penelitian tentang protein DELLA berawal dari Revolusi Hijau, ketika para ilmuwan tanpa disadari memanfaatkan potensinya untuk mengembangkan varietas semi-kurcaci berdaya hasil tinggi. Meskipun detail cara kerjanya tidak jelas pada saat itu, teknologi modern memungkinkan para ilmuwan untuk memanipulasi fungsi protein ini melalui rekayasa genetika, sehingga secara efektif meningkatkan hasil panen.
Mempelajari tumbuhan darat purba juga memberikan wawasan tentang evolusinya selama 500 juta tahun terakhir. Misalnya, meskipun tumbuhan berbunga modern mendestabilisasi protein DELLA melalui mekanisme yang bergantung pada asam gibberellic, situs pengikatan InsP₈ tetap terlestarikan. Temuan ini memberikan wawasan tentang evolusi jalur pensinyalan sel dari waktu ke waktu.
Artikel ini dicetak ulang dari sumber-sumber berikut. Catatan: Teks mungkin diedit untuk menyesuaikan panjang dan isi. Untuk informasi lebih lanjut, silakan hubungi sumbernya. Kebijakan siaran pers kami dapat ditemukan di sini.