นักวิจัยจากภาควิชาชีวเคมี สถาบันวิทยาศาสตร์แห่งอินเดีย (IISc) ได้ค้นพบกลไกที่ค้นหามานานสำหรับการควบคุมการเจริญเติบโตของพืชบกดั้งเดิม เช่น ไบรโอไฟต์ (กลุ่มที่รวมถึงมอสและลิเวอร์เวิร์ต) ซึ่งยังคงมีอยู่ในพืชดอกในยุคต่อมา
งานวิจัยชิ้นนี้ซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร Nature Chemical Biology มุ่งเน้นไปที่การควบคุมแบบไม่เป็นไปตามแบบแผนของโปรตีน DELLA ซึ่งเป็นตัวควบคุมการเจริญเติบโตหลักที่ยับยั้งการแบ่งเซลล์ในเอ็มบริโอไฟต์ (พืชบก)
ที่น่าสนใจคือ ไบรโอไฟต์ ซึ่งเป็นพืชกลุ่มแรกที่ปรากฏบนบกเมื่อประมาณ 500 ล้านปีก่อน ขาดตัวรับ GID1 แม้ว่าจะผลิตฮอร์โมนพืช GA ก็ตาม นี่ทำให้เกิดคำถามว่าการเจริญเติบโตและการพัฒนาของพืชบกยุคแรกเหล่านี้ถูกควบคุมอย่างไร
โดยใช้พืชตระกูลมอส Marchantia polymorpha เป็นระบบแบบจำลอง นักวิจัยพบว่าพืชดั้งเดิมเหล่านี้ใช้เอนไซม์ชนิดพิเศษ MpVIH ที่ผลิตสารสื่อสารภายในเซลล์ที่เรียกว่า inositol pyrophosphate (InsP₈) ซึ่งช่วยให้พวกมันสามารถย่อยสลาย DELLA ได้โดยไม่จำเป็นต้องใช้กรดจิบเบอเรลลิก
นักวิจัยพบว่า DELLA เป็นหนึ่งในเป้าหมายระดับเซลล์ของเอนไซม์ไคเนส VIH นอกจากนี้ พวกเขายังสังเกตว่าพืชที่ขาด MpVIH มีลักษณะคล้ายคลึงกับพืช M. polymorpha ที่มีการแสดงออกของ DELLA มากเกินไป
“ในขั้นตอนนี้ เรารู้สึกตื่นเต้นที่จะทำความเข้าใจว่าความเสถียรหรือกิจกรรมของ DELLA เพิ่มขึ้นในพืชที่ขาด MpVIH หรือไม่” Priyanshi Rana ผู้เขียนหลักและนักศึกษาปริญญาโทในกลุ่มวิจัยของ Lahey กล่าว สอดคล้องกับสมมติฐานของพวกเขา นักวิจัยพบว่าการยับยั้ง DELLA ช่วยฟื้นฟูฟีโนไทป์การเจริญเติบโตและการพัฒนาที่บกพร่องของพืชกลายพันธุ์ MpVIH ได้อย่างมีนัยสำคัญ ผลลัพธ์เหล่านี้ชี้ให้เห็นว่า VIH kinase ควบคุม DELLA ในเชิงลบ จึงส่งเสริมการเจริญเติบโตและการพัฒนาของพืช
การวิจัยเกี่ยวกับโปรตีน DELLA เริ่มต้นขึ้นตั้งแต่ยุคปฏิวัติเขียว เมื่อนักวิทยาศาสตร์ได้ใช้ประโยชน์จากศักยภาพของโปรตีนเหล่านี้โดยไม่รู้ตัว ในการพัฒนาพันธุ์พืชเตี้ยที่ให้ผลผลิตสูง แม้ว่ารายละเอียดเกี่ยวกับวิธีการทำงานของโปรตีนเหล่านี้จะไม่ชัดเจนในขณะนั้น แต่เทคโนโลยีสมัยใหม่ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถควบคุมการทำงานของโปรตีนเหล่านี้ผ่านทางพันธุวิศวกรรม ซึ่งส่งผลให้ผลผลิตพืชเพิ่มขึ้นอย่างมีประสิทธิภาพ
การศึกษาพืชบกยุคแรกยังให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับการวิวัฒนาการของพวกมันในช่วง 500 ล้านปีที่ผ่านมา ตัวอย่างเช่น แม้ว่าพืชดอกในปัจจุบันจะทำให้โปรตีน DELLA ไม่เสถียรผ่านกลไกที่ขึ้นอยู่กับกรดจิบเบอเรลลิก แต่ตำแหน่งการจับของ InsP₈ ยังคงได้รับการอนุรักษ์ไว้ ผลการค้นพบเหล่านี้ให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับการวิวัฒนาการของเส้นทางการส่งสัญญาณภายในเซลล์เมื่อเวลาผ่านไป
บทความนี้พิมพ์ซ้ำจากแหล่งข้อมูลต่อไปนี้ หมายเหตุ: เนื้อหาอาจมีการแก้ไขเพื่อความเหมาะสมด้านความยาวและเนื้อหา หากต้องการข้อมูลเพิ่มเติม โปรดติดต่อแหล่งที่มา นโยบายการเผยแพร่ข่าวประชาสัมพันธ์ของเราสามารถดูได้ที่นี่
วันที่เผยแพร่: 15 กันยายน 2025