സസ്യങ്ങൾ ഡെല്ല പ്രോട്ടീനുകളെ എങ്ങനെ നിയന്ത്രിക്കുന്നുവെന്ന് ഗവേഷകർ കണ്ടെത്തി.

ഇന്ത്യൻ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് സയൻസസിലെ (ഐഐഎസ്‌സി) ബയോകെമിസ്ട്രി വിഭാഗത്തിലെ ഗവേഷകർ വളരെക്കാലമായി അന്വേഷിച്ചു കൊണ്ടിരുന്ന ഒരു സംവിധാനം കണ്ടെത്തി.പിൽക്കാല പൂച്ചെടികളിൽ നിലനിർത്തിയിരുന്ന ബ്രയോഫൈറ്റുകൾ (പായലുകളും ലിവർവോർട്ടുകളും ഉൾപ്പെടുന്ന ഒരു കൂട്ടം) പോലുള്ള പ്രാകൃത കര സസ്യങ്ങളുടെ വളർച്ച നിയന്ത്രിക്കുന്നതിന്.
നേച്ചർ കെമിക്കൽ ബയോളജി ജേണലിൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ച പഠനം, ഭ്രൂണ സസ്യങ്ങളിലെ (കരയിലെ സസ്യങ്ങളുടെ) കോശവിഭജനത്തെ അടിച്ചമർത്തുന്ന ഒരു മാസ്റ്റർ വളർച്ചാ റെഗുലേറ്ററായ ഡെല്ല പ്രോട്ടീനുകളുടെ നോൺ-കാനോനിക്കൽ റെഗുലേഷനിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിച്ചു.
രസകരമെന്നു പറയട്ടെ, ഏകദേശം 500 ദശലക്ഷം വർഷങ്ങൾക്ക് മുമ്പ് കരയിൽ ആദ്യമായി പ്രത്യക്ഷപ്പെട്ട സസ്യങ്ങളായ ബ്രയോഫൈറ്റുകൾക്ക്, ഫൈറ്റോഹോർമോൺ GA ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നുണ്ടെങ്കിലും GID1 റിസപ്റ്റർ ഇല്ല. ഈ ആദ്യകാല കര സസ്യങ്ങളുടെ വളർച്ചയും വികാസവും എങ്ങനെ നിയന്ത്രിക്കപ്പെട്ടു എന്ന ചോദ്യം ഇത് ഉയർത്തുന്നു.
ലിവർവോർട്ട് മാർചാന്റിയ പോളിമോർഫയെ ഒരു മാതൃകാ സംവിധാനമായി ഉപയോഗിച്ചുകൊണ്ട്, ഈ പ്രാകൃത സസ്യങ്ങൾ ഒരു പ്രത്യേക എൻസൈം, MpVIH ഉപയോഗിക്കുന്നുവെന്നും ഇത് സെല്ലുലാർ മെസഞ്ചർ ഇനോസിറ്റോൾ പൈറോഫോസ്ഫേറ്റ് (InsP₈) ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നുവെന്നും ഗവേഷകർ കണ്ടെത്തി. ഇവ ഡെല്ലയെ വിഘടിപ്പിക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു.ഗിബ്ബെറലിക് ആസിഡ്.
VIH എൻസൈമിനെ എൻകോഡ് ചെയ്യുന്ന ജീനിനെ ഇല്ലാതാക്കാൻ ഗവേഷകർ CRISPR-Cas9 സിസ്റ്റം ഉപയോഗിച്ചു, ഇത് അതിന്റെ പങ്ക് സ്ഥിരീകരിച്ചു. പ്രവർത്തനക്ഷമമായ VIH ഇല്ലാത്ത സസ്യങ്ങൾക്ക് ഗുരുതരമായ വികസന വൈകല്യങ്ങളും രൂപാന്തരപരമായ അസാധാരണത്വങ്ങളും പ്രകടമായിരുന്നു, ഉദാഹരണത്തിന് ഒതുക്കമുള്ള ഇലകൾ, റേഡിയൽ വളർച്ചയിലെ തകരാറുകൾ, കാലിക്സുകളുടെ അഭാവം. VIH എൻസൈമിന്റെ ഒരു അറ്റം (N-ടെർമിനസ്) മാത്രം ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനായി സസ്യ ജീനോമിനെ പരിഷ്കരിച്ചുകൊണ്ട് ഈ വൈകല്യങ്ങൾ ഇല്ലാതാക്കി. നൂതന ക്രോമാറ്റോഗ്രാഫി ടെക്നിക്കുകൾ ഉപയോഗിച്ച്, N-ടെർമിനസിൽ InsP₈ ന്റെ ഉത്പാദനത്തെ ഉത്തേജിപ്പിക്കുന്ന ഒരു കൈനേസ് ഡൊമെയ്ൻ അടങ്ങിയിട്ടുണ്ടെന്ന് സംഘം കണ്ടെത്തി.
VIH കൈനേസിന്റെ കോശ ലക്ഷ്യങ്ങളിൽ ഒന്നാണ് DELLA എന്ന് ഗവേഷകർ കണ്ടെത്തി. കൂടാതെ, MpVIH കുറവുള്ള സസ്യങ്ങളുടെ ഫിനോടൈപ്പുകൾ വർദ്ധിച്ച DELLA എക്സ്പ്രഷനുള്ള M. പോളിമോർഫ സസ്യങ്ങളുടേതിന് സമാനമാണെന്ന് അവർ നിരീക്ഷിച്ചു.
"ഈ ഘട്ടത്തിൽ, എംപിവിഐഎച്ച് കുറവുള്ള സസ്യങ്ങളിൽ ഡെല്ല സ്ഥിരതയോ പ്രവർത്തനമോ വർദ്ധിക്കുന്നുണ്ടോ എന്ന് മനസ്സിലാക്കാൻ ഞങ്ങൾ ആവേശഭരിതരായിരുന്നു," ലാഹേയുടെ ഗവേഷണ ഗ്രൂപ്പിലെ ആദ്യ എഴുത്തുകാരിയും ബിരുദ വിദ്യാർത്ഥിയുമായ പ്രിയാൻഷി റാണ പറഞ്ഞു. അവരുടെ സിദ്ധാന്തത്തിന് അനുസൃതമായി, എംപിവിഐഎച്ച് മ്യൂട്ടന്റ് സസ്യങ്ങളുടെ വികലമായ വളർച്ചയും വികാസ ഫിനോടൈപ്പുകളും ഡെല്ല ഇൻഹിബിഷന് ഗണ്യമായി പുനഃസ്ഥാപിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് ഗവേഷകർ കണ്ടെത്തി. ഈ ഫലങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നത് VIH കൈനേസ് ഡെല്ലയെ നെഗറ്റീവ് ആയി നിയന്ത്രിക്കുകയും സസ്യവളർച്ചയും വികാസവും പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു എന്നാണ്.
ഡെല്ല പ്രോട്ടീനുകളെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണം ഹരിത വിപ്ലവം മുതലുള്ളതാണ്, ശാസ്ത്രജ്ഞർ അറിയാതെ തന്നെ ഉയർന്ന വിളവ് നൽകുന്ന സെമി-ഡ്വാർഫ് ഇനങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനുള്ള അവയുടെ കഴിവ് ഉപയോഗപ്പെടുത്തിയ സമയമായിരുന്നു അത്. അക്കാലത്ത് അവരുടെ പ്രവർത്തനത്തിന്റെ വിശദാംശങ്ങൾ വ്യക്തമല്ലായിരുന്നെങ്കിലും, ആധുനിക സാങ്കേതികവിദ്യ ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് ജനിതക എഞ്ചിനീയറിംഗിലൂടെ ഈ പ്രോട്ടീനുകളുടെ പ്രവർത്തനങ്ങൾ കൈകാര്യം ചെയ്യാൻ അനുവദിക്കുന്നു, ഇത് വിള വിളവ് ഫലപ്രദമായി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു.