Para peneliti dari Departemen Biokimia di Institut Ilmu Pengetahuan India (IISc) telah menemukan mekanisme yang telah lama dicariuntuk mengatur pertumbuhan tanaman darat primitif seperti lumut kerak (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), untuk memecah DELLA tanpa melibatkanasam giberelat.
Para peneliti menggunakan sistem CRISPR-Cas9 untuk melumpuhkan gen pengkode enzim VIH, yang mengonfirmasi perannya. Tanaman yang kekurangan VIH fungsional menunjukkan cacat perkembangan dan kelainan morfologi yang parah, seperti daun yang kompak, gangguan pertumbuhan radial, dan tidak adanya kelopak. Cacat ini dihilangkan dengan memodifikasi genom tanaman untuk menghasilkan hanya satu ujung (N-terminus) enzim VIH. Dengan menggunakan teknik kromatografi canggih, tim menemukan bahwa N-terminus tersebut mengandung domain kinase yang mengkatalisis produksi InsP₈.
Para peneliti menemukan bahwa DELLA merupakan salah satu target seluler kinase VIH. Lebih lanjut, mereka mengamati bahwa fenotipe tanaman yang kekurangan MpVIH serupa dengan fenotipe tanaman M. polymorpha dengan peningkatan ekspresi DELLA.
"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 dapat secara signifikan memulihkan 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 terhadap protein DELLA berawal dari Revolusi Hijau, ketika para ilmuwan tanpa sadar mengeksploitasi potensinya untuk menciptakan varietas semi-kerdil berproduksi tinggi. Meskipun detail penelitian mereka belum jelas pada saat itu, teknologi modern memungkinkan para ilmuwan untuk memanipulasi fungsi protein ini melalui rekayasa genetika, yang secara efektif meningkatkan hasil panen.
Waktu posting: 23-Okt-2025