మొక్కలు డెల్లా ప్రోటీన్‌లను ఎలా నియంత్రిస్తాయో పరిశోధకులు కనుగొన్నారు.

ఇండియన్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ సైన్సెస్ (IISc)లోని బయోకెమిస్ట్రీ విభాగ పరిశోధకులు ఎంతో కాలంగా ఎదురుచూస్తున్న ఒక యంత్రాంగాన్ని కనుగొన్నారు.బ్రయోఫైట్స్ (నాచు మరియు లివర్‌వోర్ట్‌లను కలిగి ఉన్న ఒక సమూహం) వంటి ఆదిమ భూమి మొక్కల పెరుగుదలను నియంత్రించడం కోసం, ఇది తరువాత పుష్పించే మొక్కలలో నిలుపుకోబడింది.
నేచర్ కెమికల్ బయాలజీ జర్నల్‌లో ప్రచురితమైన ఈ అధ్యయనం, ఎంబ్రియోఫైట్స్‌లో (భూమిపై పెరిగే మొక్కలు) కణ విభజనను అణిచివేసే ఒక ప్రధాన పెరుగుదల నియంత్రకం అయిన డెల్లా (DELLA) ప్రోటీన్‌ల యొక్క నాన్-కానానికల్ నియంత్రణపై దృష్టి సారించింది.
ఆసక్తికరంగా, సుమారు 500 మిలియన్ సంవత్సరాల క్రితం భూమిపై మొట్టమొదటగా కనిపించిన మొక్కలైన బ్రయోఫైట్‌లు, GA అనే ​​ఫైటోహార్మోన్‌ను ఉత్పత్తి చేసినప్పటికీ, వాటిలో GID1 గ్రాహకం ఉండదు. ఇది, ఈ తొలి భూమి మొక్కల పెరుగుదల మరియు అభివృద్ధి ఎలా నియంత్రించబడ్డాయి అనే ప్రశ్నను లేవనెత్తుతుంది.
మార్చాంటియా పాలిమోర్ఫా అనే లివర్‌వోర్ట్‌ను ఒక నమూనా వ్యవస్థగా ఉపయోగించి, పరిశోధకులు ఈ ఆదిమ మొక్కలు, కణ సందేశవాహకమైన ఇనోసిటాల్ పైరోఫాస్ఫేట్ (InsP₈)ను ఉత్పత్తి చేసే MpVIH అనే ఒక ప్రత్యేక ఎంజైమ్‌ను, దేని ప్రమేయం లేకుండానే డెల్లాను విచ్ఛిన్నం చేయడానికి ఉపయోగిస్తాయని కనుగొన్నారు.గిబ్బరెల్లిక్ ఆమ్లం.
పరిశోధకులు VIH ఎంజైమ్‌ను సంకేతపరిచే జన్యువును తొలగించడానికి CRISPR-Cas9 వ్యవస్థను ఉపయోగించి, దాని పాత్రను నిర్ధారించారు. క్రియాత్మక VIH లేని మొక్కలు, చిన్న ఆకులు, వ్యాసార్ధ పెరుగుదల లోపం, మరియు పుష్పకోశాలు లేకపోవడం వంటి తీవ్రమైన అభివృద్ధి లోపాలను మరియు స్వరూప అసాధారణతలను ప్రదర్శించాయి. VIH ఎంజైమ్ యొక్క ఒక చివరను (N-టెర్మినస్) మాత్రమే ఉత్పత్తి చేసేలా మొక్క జన్యువును సవరించడం ద్వారా ఈ లోపాలు తొలగించబడ్డాయి. అధునాతన క్రోమాటోగ్రఫీ పద్ధతులను ఉపయోగించి, N-టెర్మినస్‌లో InsP₈ ఉత్పత్తిని ఉత్ప్రేరకపరిచే ఒక కైనేస్ డొమైన్ ఉందని బృందం కనుగొంది.
VIH కైనేస్ యొక్క సెల్యులార్ లక్ష్యాలలో DELLA ఒకటి అని పరిశోధకులు కనుగొన్నారు. అంతేకాకుండా, MpVIH లోపం ఉన్న మొక్కల ఫినోటైప్‌లు, DELLA వ్యక్తీకరణ పెరిగిన M. polymorpha మొక్కల ఫినోటైప్‌లను పోలి ఉన్నాయని వారు గమనించారు.
"ఈ దశలో, MpVIH లోపం ఉన్న మొక్కలలో DELLA స్థిరత్వం లేదా క్రియాశీలత మెరుగుపడిందా లేదా అని తెలుసుకోవాలనే ఆసక్తి మాకు కలిగింది," అని లాహే పరిశోధన బృందంలోని గ్రాడ్యుయేట్ విద్యార్థి మరియు మొదటి రచయిత అయిన ప్రియాన్షి రాణా అన్నారు. వారి పరికల్పనకు అనుగుణంగా, DELLA నిరోధం MpVIH మ్యూటెంట్ మొక్కలలోని లోపభూయిష్ట పెరుగుదల మరియు అభివృద్ధి ఫినోటైప్‌లను గణనీయంగా పునరుద్ధరించగలదని పరిశోధకులు కనుగొన్నారు. ఈ ఫలితాలు VIH కైనేస్, DELLAను ప్రతికూలంగా నియంత్రిస్తూ, మొక్కల పెరుగుదల మరియు అభివృద్ధిని ప్రోత్సహిస్తుందని సూచిస్తున్నాయి.
డెల్లా ప్రోటీన్లపై పరిశోధన హరిత విప్లవం నాటిది. ఆ సమయంలో శాస్త్రవేత్తలు, అధిక దిగుబడినిచ్చే పొట్టి రకాలను సృష్టించడానికి వాటి సామర్థ్యాన్ని తెలియకుండానే ఉపయోగించుకున్నారు. ఆ కాలంలో వారి పనికి సంబంధించిన వివరాలు అస్పష్టంగా ఉన్నప్పటికీ, ఆధునిక సాంకేతిక పరిజ్ఞానం జన్యు ఇంజనీరింగ్ ద్వారా ఈ ప్రోటీన్ల విధులను మార్చడానికి శాస్త్రవేత్తలకు వీలు కల్పిస్తోంది, తద్వారా పంట దిగుబడులను సమర్థవంతంగా పెంచుతోంది.