Para peneliti dari Departemen Biokimia di Institut Ilmu Pengetahuan India (IISc) telah menemukan mekanisme yang telah lama dicari untuk mengatur pertumbuhan tanaman darat primitif seperti lumut (kelompok yang mencakup lumut dan lumut hati) yang dipertahankan pada tanaman berbunga selanjutnya.
Penelitian yang diterbitkan dalam jurnal Nature Chemical Biology difokuskan pada regulasi non-kanonik protein DELLA, pengatur pertumbuhan utama yang menekan pembelahan sel pada embriofit (tanaman darat).
Menariknya, lumut, 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 awal ini diatur.
Dengan menggunakan lumut hati Marchantia polymorpha sebagai sistem model, para peneliti menemukan bahwa tanaman primitif ini menggunakan enzim khusus, MpVIH, yang menghasilkan pembawa pesan seluler inositol pirofosfat (InsP₈), yang memungkinkan mereka memecah DELLA tanpa memerlukan asam giberelat.
Para peneliti menemukan bahwa DELLA merupakan salah satu target seluler kinase VIH. Lebih lanjut, mereka mengamati bahwa tanaman yang kekurangan MpVIH meniru fenotipe tanaman M. polymorpha yang mengekspresikan DELLA secara berlebihan.
"Pada titik ini, kami sangat antusias untuk memahami apakah stabilitas atau aktivitas DELLA meningkat pada tanaman yang kekurangan MpVIH," ujar Priyanshi Rana, penulis utama dan mahasiswa pascasarjana di kelompok penelitian Lahey. Sesuai dengan hipotesis mereka, para peneliti menemukan bahwa penghambatan DELLA secara signifikan memperbaiki fenotipe pertumbuhan dan perkembangan yang cacat pada tanaman mutan MpVIH. Hasil ini menunjukkan bahwa kinase VIH meregulasi DELLA secara negatif, sehingga mendorong pertumbuhan dan perkembangan tanaman.
Penelitian tentang protein DELLA berawal dari Revolusi Hijau, ketika para ilmuwan tanpa sadar memanfaatkan potensinya untuk mengembangkan varietas semi-kerdil berproduksi tinggi. Meskipun detail cara kerjanya belum jelas pada saat itu, teknologi modern memungkinkan para ilmuwan untuk memanipulasi fungsi protein ini melalui rekayasa genetika, yang secara efektif meningkatkan hasil panen.
Mempelajari tumbuhan darat purba juga memberikan wawasan tentang evolusi mereka selama 500 juta tahun terakhir. Misalnya, meskipun tumbuhan berbunga modern mendestabilisasi protein DELLA melalui mekanisme yang bergantung pada asam giberelat, situs pengikatan InsP₈ tetap lestari. Temuan ini memberikan wawasan tentang evolusi jalur pensinyalan sel dari waktu ke waktu.
Artikel ini dicetak ulang dari sumber-sumber berikut. Catatan: Teks dapat diedit berdasarkan panjang dan isi. Untuk informasi lebih lanjut, silakan hubungi sumbernya. Kebijakan siaran pers kami dapat ditemukan di sini.
Waktu posting: 15-Sep-2025