Hindistan Ylymlar Institutynyň (IISc) Biohimiýa bölüminiň ylmy işgärleri briofitler (şol sanda mahrlar we bagyr otlary) ýaly ilkinji gury ýer ösümlikleriniň köpden bäri gözlenýän mehanizmini açdylar.ösümlikleriň ösüşini düzgünleşdirýär– ýakynda ösen gülli ösümliklerde hem saklanyp galan mehanizm.
“Nature Chemical Biology” žurnalynda çap edilen bu gözleg, embrional ösümliklerde (gury ýer ösümlikleri) öýjük bölünişiniň öňüni alyp bilýän esasy ösüş düzgünleşdirijisi bolan DELLA belogynyň nusgawy däl düzgünleşdirilmegine gönükdirilendir.
“DELLA tizlik saklaýjy ýaly hereket edýär, ýöne eger bu tizlik saklaýjy yzygiderli bar bolsa, ösümlik hereket edip bilmeýär” diýip, biohimiýa boýunça dosent we gözlegiň awtorlarynyň biri Debabrata Laha düşündirýär. Şonuň üçin DELLA beloklarynyň dargamagy ösümlikleriň ösüşini höweslendirmek üçin örän möhümdir. Gülleýän ösümliklerde DELLA fitogormonyň täsiri bilen dargaýar.gibberellin (GA)GID1 reseptoryna baglanyp, GA-GID1-DELLA toplumyny emele getirýär. Soňra DELLA repressor belogy ubikwitin zynjyrlaryna baglanýar we 26S proteasoma tarapyndan dargaýar.
Gyzykly tarapy, takmynan 500 million ýyl mundan ozal, briofitler gury ýerde ilkinji kolonizasiýa eden ösümlikleriň arasynda bolupdyr. Olar fitohormon gibberellini (GA) öndürseler-de, olarda GID1 reseptory ýok. Bu bolsa şeýle sorag döredýär: bu irki gury ýer ösümlikleriniň ösüşi we ösüşi nähili düzgünleşdirilipdir?
Barlagçylar degişli VIH genini ýok etmek üçin CRISPR-Cas9 ulgamyny ulandylar we şeýdip VIH-iň roluny tassykladylar. Funksional VIH fermenti bolmadyk ösümlikler agyr ösüş we ösüş kemçiliklerini we morfologiki anomaliýalary, mysal üçin, dykyz talus, radial ösüşiň bozulmagy we kaşaň ýoklugyny görkezýärler. Bu kemçilikler VIH fermentiniň diňe bir ujuny (N-terminal) öndürmek üçin ösümlik genomyny üýtgetmek arkaly düzedildi. Ösen hromatografiýa usullaryny ulanyp, barlag topary N-terminalda InsP₈ önümçiligini katalizleýän kinaz domeniniň bardygyny anyklady.
Barlagçylar DELLA-nyň VIH kinazynyň öýjük nyşanlarynyň biridigini anykladylar. Mundan başga-da, olar MpVIH ýetmezçilikli ösümlikleriň fenotipiniň DELLA ekspressiýasy ýokarlanan Miscanthus multiforme ösümlikleriniň fenotipine meňzeşdigini gördüler.
“Bu tapgyrda biz MpVIH ýetmezçilikli ösümliklerde DELLA durnuklylygynyň ýa-da işjeňliginiň ýokarlanýandygyny ýa-da ýokarlanmaýandygyny anyklamaga höwesli” diýip, Laheýiň ylmy toparynyň doktoranty we makalanyň ilkinji awtory Priýanşi Rana aýtdy. Öz gipotezalaryna laýyklykda, ylmy işgärler DELLA-nyň tormozlanmagynyň MpVIH mutant ösümliklerinde ösüş we ösüş kemçiliklerini düýpli dikeltýändigini anykladylar. Bu netijeler VIH kinazynyň DELLA-ny negatiw düzgünleşdirýändigini we şeýdip ösümlikleriň ösüşine we ösüşine ýardam berýändigini görkezýär.
Barlagçylar inozitol pirofosfatyň bu briofitde DELLA belogynyň ekspresiýasyny nähili düzgünleşdirýändigini düşündirmek üçin genetiki, biohimiki we biofiziki usullary birleşdirdiler. Hususan-da, MpVIH tarapyndan öndürilen InsP₈ MpDELLA belogyna baglanyp, onuň poliubikuitinleşdirilmegine ýardam berýär, bu bolsa öz gezeginde bu repressor belogyň proteasoma tarapyndan dargamagyna getirýär.
DELLA belogy boýunça ylmy barlaglar "Ýaşyl rewolýusiýa" döwründen başlanýar, şonda alymlar onuň mümkinçiliklerini bilmeýän ýagdaýda ýokary hasyl berýän ýarym erteki görnüşlerini döretmek üçin peýdalanypdyrlar. Şol wagt onuň täsir mehanizmi belli bolmasa-da, häzirki zaman tehnologiýalary alymlara bu belogyň funksiýasyny manipulýasiýa etmek üçin gen redaktirlemesini ulanmaga we şeýdip ekinleriň hasyllylygyny netijeli ýokarlandyrmaga mümkinçilik berdi.
“Ilatyň artmagy we ekin meýdanlarynyň kiçelmegi bilen ekin hasyllylygynyň ýokarlanmagy örän möhüm boldy” diýip, Raha aýtdy. InsP₈ tarapyndan düzgünleşdirilýän DELLA dargamagynyň embrional ösümliklerde giňden ýaýrap biljekdigini göz öňünde tutup, bu açyş geljekki nesil ýokary hasylly ekinleriň ösdürilip ýetişdirilmegine ýol açyp biler.
Ýerleşdirilen wagty: 2025-nji ýylyň 31-nji oktýabry