חוקרים גילו כיצד צמחים מווסתים חלבוני DELLA.

חוקרים מהמחלקה לביוכימיה במכון ההודי למדעים (IISc) גילו מנגנון שחיפשו זמן רב.לוויסות הצמיחה של צמחי יבשה פרימיטיביים כמו בריופיטים (קבוצה הכוללת טחבים ועשב כבד) שנשמרה בצמחים פורחים מאוחרים יותר.
המחקר, שפורסם בכתב העת Nature Chemical Biology, התמקד בוויסות הלא קנוני של חלבוני DELLA, מווסת גדילה ראשי המדכא חלוקת תאים באמברופיטים (צמחי יבשה).
מעניין לציין, כי בריופיטים, הצמחים הראשונים שהופיעו על היבשה לפני כ-500 מיליון שנה, חסרים את קולטן GID1, למרות שהם מייצרים את הפיטוהורמון GA. עובדה זו מעלה את השאלה כיצד הגדילה וההתפתחות של צמחי היבשה המוקדמים הללו הווסתו.
באמצעות מערכת מודל של צמחי הכבד Marchantia polymorpha, גילו החוקרים כי צמחים פרימיטיביים אלה משתמשים באנזים מיוחד, MpVIH, המייצר את השליח התאי אינוזיטול פירופוספט (InsP₈), כדי לפרק DELLA ללא מעורבות שלחומצה גיברלית.
החוקרים השתמשו במערכת CRISPR-Cas9 כדי לחסל את הגן המקודד לאנזים VIH, ובכך לאשר את תפקידו. צמחים חסרי VIH פונקציונלי הציגו פגמים התפתחותיים חמורים ואנומליות מורפולוגיות, כגון עלים קומפקטיים, צמיחה רדיאלית לקויה וחוסר בגביעים. פגמים אלה בוטלו על ידי שינוי גנום הצמח כך שייצר רק קצה אחד (הקצה ה-N) של האנזים VIH. באמצעות טכניקות כרומטוגרפיה מתקדמות, גילה הצוות כי הקצה ה-N מכיל תחום קינאז המזרז את ייצור InsP₈.
החוקרים גילו ש-DELLA היא אחת המטרות התאיות של VIH קינאז. יתר על כן, הם הבחינו שהפנוטיפים של צמחים חסרי MpVIH היו דומים לאלה של צמחי M. polymorpha עם ביטוי מוגבר של DELLA.
"בשלב זה, היינו נרגשים להבין האם יציבות או פעילות DELLA משופרת בצמחים חסרי MpVIH", אמר פריינשי ראנה, המחבר הראשון וסטודנט לתואר שני בקבוצת המחקר של להיי. בהתאם להשערתם, החוקרים מצאו כי עיכוב DELLA יכול לשקם באופן משמעותי את הפנוטיפים הפגומים של צמיחה והתפתחות של צמחים מוטנטיים MpVIH. תוצאות אלו מצביעות על כך ש-VIH קינאז מווסת באופן שלילי את DELLA, ומקדם צמיחה והתפתחות של צמחים.
מחקר על חלבוני DELLA מתוארך למהפכה הירוקה, כאשר מדענים ניצלו מבלי דעת את הפוטנציאל שלהם ליצירת זנים ננסיים למחצה בעלי תפוקה גבוהה. למרות שפרטי עבודתם לא היו ברורים באותה תקופה, הטכנולוגיה המודרנית מאפשרת למדענים לתמרן את תפקודי החלבונים הללו באמצעות הנדסה גנטית, ובכך להגדיל ביעילות את יבולי היבולים.