I ricercatori scoprenu u mecanismu di regulazione di e proteine ​​DELLA in e piante.

I circadori di u Dipartimentu di Biochimica di l'Istitutu Indianu di Scienze (IISc) anu scupertu un mecanismu longu cercatu utilizatu da e piante terrestri primitive cum'è e briofite (cumprese i muschi è l'epatiche) perregulà a crescita di e piante– un mecanismu chì hè statu ancu cunservatu in e piante fiurite più recentemente evolute.

U studiu, publicatu in a rivista Nature Chemical Biology, si cuncentra nantu à a regulazione non classica di a proteina DELLA, un regulatore di crescita maestru chì pò inibisce a divisione cellulare in e piante embrionali (piante terrestri).
«DELLA agisce cum'è un dossu di velocità, ma s'ellu hè sempre presente, a pianta ùn pò micca spustassi», spiega Debabrata Laha, prufessore assuciatu di biochimica è coautore di u studiu. Dunque, a degradazione di e proteine ​​DELLA hè cruciale per prumove a crescita di e piante. In e piante à fiore, DELLA hè degradata quandu u fitormonegibberellina (GA)si lega à u so receptore GID1, furmendu u cumplessu GA-GID1-DELLA. In seguitu, a proteina repressore DELLA si lega à e catene d'ubiquitina è hè degradata da u proteasoma 26S.
Curiosamente, i briofite eranu trà e prime piante à culunizà a terra, circa 500 milioni d'anni fà. Ancu s'elli producenu a fitormona gibberellina (GA), ùn anu micca u receptore GID1. Questu face nasce a quistione: cumu eranu regulati a crescita è u sviluppu di ste prime piante terrestri?
I circadori anu utilizatu u sistema CRISPR-Cas9 per eliminà u genu VIH currispundente, cunfirmendu cusì u rolu di VIH. E piante chì ùn anu micca un enzima VIH funzionale presentanu difetti di crescita è di sviluppu severi è anomalie morfologiche, cum'è un tallu densu, una crescita radiale compromessa è a mancanza di calice. Quessi difetti sò stati curretti mudificendu u genomu di a pianta per pruduce solu una estremità (l'N-terminale) di l'enzima VIH. Usendu tecniche di cromatografia avanzate, a squadra di ricerca hà scupertu chì l'N-terminale cuntene un duminiu chinasicu chì catalizeghja a pruduzzione di InsP₈.
I circadori anu scupertu chì DELLA hè unu di i bersagli cellulari di a chinasi VIH. Inoltre, anu osservatu chì u fenotipu di e piante deficienti di MpVIH era simile à quellu di e piante di Miscanthus multiforme cù una maggiore espressione di DELLA.
«À questu stadiu, simu impazienti di determinà se a stabilità o l'attività di DELLA hè migliorata in e piante carenti di MpVIH», hà dettu Priyanshi Rana, una studiente di dutturatu in u gruppu di ricerca di Lahey è prima autore di l'articulu. In cunfurmità cù a so ipotesi, i circadori anu scupertu chì l'inibizione di DELLA hà restauratu significativamente i difetti di crescita è di sviluppu in e piante mutanti di MpVIH. Queste scuperte suggerenu chì a chinasi VIH regula negativamente DELLA, prumovendu cusì a crescita è u sviluppu di e piante.
I circadori anu cumminatu metudi genetichi, biochimichi è biofisichi per elucidà u mecanismu per u quale u pirofosfatu d'inositol regula l'espressione di a proteina DELLA in questu briofita. Specificamente, InsP₈, pruduttu da MpVIH, si lega à a proteina MpDELLA, prumovendu a so poliubiquitinazione, chì à u so tornu porta à a degradazione di sta proteina repressore da u proteasoma.
A ricerca nantu à a proteina DELLA risale à a Rivuluzione Verde, quandu i scientifichi anu sfruttatu senza sapè u so putenziale per creà varietà semi-nane à altu rendimentu. Ancu s'è u so mecanismu d'azione era scunnisciutu à l'epica, e tecnulugie muderne anu permessu à i scientifichi d'utilizà a mudificazione genetica per manipulà a funzione di sta proteina, aumentendu cusì efficacemente i rendimenti di e culture.
«Cù a crescita di a pupulazione è a diminuzione di e terre arabili, l'aumentu di i rendimenti di e culture hè diventatu cruciale», hà dettu Raha. Datu chì a degradazione di DELLA regulata da InsP₈ pò esse diffusa in e piante embrionali, sta scuperta puderia apre a strada à u sviluppu di e culture à altu rendimentu di prossima generazione.