นักวิจัยจากภาควิชาชีวเคมีที่สถาบันวิทยาศาสตร์อินเดีย (IISc) ได้ค้นพบกลไกที่ค้นคว้ามานานในการควบคุมการเจริญเติบโตของพืชบกดึกดำบรรพ์ เช่น ไบรโอไฟต์ (กลุ่มที่รวมถึงมอสและลิเวอร์เวิร์ต) ซึ่งยังคงอยู่ในพืชดอกที่เติบโตในภายหลัง
การศึกษาที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature Chemical Biology มุ่งเน้นไปที่การควบคุมแบบไม่เป็นมาตรฐานของโปรตีน DELLA ซึ่งเป็นตัวควบคุมการเจริญเติบโตหลักที่ยับยั้งการแบ่งเซลล์ในเอ็มบริโอไฟต์ (พืชบก)
ที่น่าสนใจคือ ไบรโอไฟต์ ซึ่งเป็นพืชชนิดแรกที่ปรากฏบนบกเมื่อประมาณ 500 ล้านปีก่อน ไม่มีตัวรับ GID1 แม้จะผลิตฮอร์โมนพืช GA ก็ตาม เรื่องนี้ทำให้เกิดคำถามว่าการเจริญเติบโตและพัฒนาการของพืชบกยุคแรกเหล่านี้ถูกควบคุมอย่างไร
นักวิจัยใช้ตับเวิร์ต Marchantia polymorpha เป็นระบบจำลอง และพบว่าพืชดั้งเดิมเหล่านี้ใช้เอนไซม์เฉพาะทาง MpVIH ซึ่งผลิตสารส่งสัญญาณเซลล์อิโนซิทอลไพโรฟอสเฟต (InsP₈) ซึ่งทำให้พืชสามารถย่อย DELLA ได้โดยไม่ต้องใช้กรดจิบเบอเรลลิก
นักวิจัยพบว่า DELLA เป็นหนึ่งในเป้าหมายระดับเซลล์ของเอนไซม์ไคเนส VIH นอกจากนี้ พวกเขายังพบว่าพืชที่ขาด MpVIH เลียนแบบฟีโนไทป์ของพืช M. polymorpha ที่มีการแสดงออกของ DELLA มากเกินไป
“ณ จุดนี้ เรารู้สึกตื่นเต้นที่จะได้ทราบว่าเสถียรภาพหรือกิจกรรมของ DELLA เพิ่มขึ้นในพืชที่ขาด MpVIH หรือไม่” ปริยันชี รานา ผู้เขียนคนแรกและนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาในกลุ่มวิจัยของลาเฮย์ กล่าว สอดคล้องกับสมมติฐานของพวกเขา นักวิจัยพบว่าการยับยั้ง DELLA ช่วยฟื้นฟูฟีโนไทป์การเจริญเติบโตและพัฒนาการที่ผิดปกติของพืชกลายพันธุ์ MpVIH ได้อย่างมีนัยสำคัญ ผลการศึกษานี้ชี้ให้เห็นว่าเอนไซม์ไคเนส VIH ควบคุม DELLA ในทางลบ จึงส่งเสริมการเจริญเติบโตและพัฒนาการของพืช
การวิจัยโปรตีนเดลลาเริ่มต้นขึ้นในยุคปฏิวัติเขียว เมื่อนักวิทยาศาสตร์ได้ใช้ประโยชน์จากศักยภาพของโปรตีนชนิดนี้โดยไม่รู้ตัว เพื่อพัฒนาสายพันธุ์กึ่งแคระที่ให้ผลผลิตสูง แม้ว่าในขณะนั้นรายละเอียดการทำงานของโปรตีนเหล่านี้จะยังไม่ชัดเจน แต่เทคโนโลยีสมัยใหม่ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถควบคุมการทำงานของโปรตีนเหล่านี้ได้ผ่านกระบวนการพันธุวิศวกรรม ซึ่งช่วยเพิ่มผลผลิตพืชผลได้อย่างมีประสิทธิภาพ
การศึกษาพืชบกยุคแรกยังให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับวิวัฒนาการของพวกมันในช่วง 500 ล้านปีที่ผ่านมา ยกตัวอย่างเช่น แม้ว่าพืชดอกสมัยใหม่จะทำให้โปรตีน DELLA ไม่เสถียรผ่านกลไกที่ขึ้นอยู่กับกรดจิบเบอเรลลิก แต่ตำแหน่งการจับของ InsP₈ ยังคงถูกอนุรักษ์ไว้ การค้นพบเหล่านี้ให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับวิวัฒนาการของวิถีการส่งสัญญาณของเซลล์เมื่อเวลาผ่านไป
บทความนี้พิมพ์ซ้ำจากแหล่งข้อมูลต่อไปนี้ หมายเหตุ: ข้อความอาจมีการแก้ไขความยาวและเนื้อหา หากต้องการข้อมูลเพิ่มเติม โปรดติดต่อแหล่งที่มา ดูนโยบายเกี่ยวกับข่าวประชาสัมพันธ์ของเราได้ที่นี่
เวลาโพสต์: 15 ก.ย. 2568