वनस्पती डेला प्रथिनांचे नियमन कसे करतात, हे संशोधकांनी शोधून काढले आहे.

इंडियन इन्स्टिट्यूट ऑफ सायन्सेस (IISc) येथील बायोकेमिस्ट्री विभागातील संशोधकांनी दीर्घकाळापासून शोधली जात असलेली एक यंत्रणा शोधून काढली आहे.ब्रायोफाइट्स (ज्या गटामध्ये शेवाळ आणि लिव्हरवर्ट्स यांचा समावेश होतो) सारख्या आदिम भूचर वनस्पतींच्या वाढीचे नियमन करण्याची क्षमता, जी नंतरच्या सपुष्प वनस्पतींमध्ये टिकून राहिली.
नेचर केमिकल बायोलॉजी या जर्नलमध्ये प्रकाशित झालेल्या या अभ्यासात, डेला (DELLA) प्रथिनांच्या नॉन-कॅनोनिकल रेग्युलेशनवर लक्ष केंद्रित करण्यात आले आहे. डेला हे एक प्रमुख वाढ नियामक असून ते एम्ब्रायोफाइट्स (भू-वनस्पती) मध्ये पेशी विभाजन दाबून टाकते.
विशेष म्हणजे, सुमारे ५० कोटी वर्षांपूर्वी जमिनीवर दिसलेल्या पहिल्या वनस्पती, म्हणजेच ब्रायोफाइट्समध्ये, GA नावाचे फायटोहार्मोन तयार होत असूनही GID1 रिसेप्टरचा अभाव असतो. यामुळे हा प्रश्न निर्माण होतो की, या सुरुवातीच्या भूचर वनस्पतींची वाढ आणि विकास कसा नियंत्रित होत होता.
मार्चांटिया पॉलिमोर्फा (Marchantia polymorpha) या लिव्हरवर्ट वनस्पतीचा एक मॉडेल प्रणाली म्हणून वापर करून, संशोधकांना असे आढळून आले की या आदिम वनस्पती, पेशींच्या सहभागाशिवाय DELLA चे विघटन करण्यासाठी MpVIH नावाच्या एका विशेष एन्झाइमचा वापर करतात, जे पेशीय संदेशवाहक इनोसिटॉल पायरोफॉस्फेट (InsP₈) तयार करते.जिबरेलिक आम्ल.
संशोधकांनी VIH एन्झाइमची निर्मिती करणाऱ्या जनुकाला निष्क्रिय करण्यासाठी CRISPR-Cas9 प्रणालीचा वापर केला आणि त्याच्या भूमिकेची पुष्टी केली. ज्या वनस्पतींमध्ये कार्यात्मक VIH ची कमतरता होती, त्यांमध्ये गंभीर विकासात्मक दोष आणि आकारिकीय विकृती दिसून आल्या, जसे की घट्ट पाने, त्रिज्यीय वाढीतील अडथळा आणि पुष्पकोशाचा अभाव. वनस्पतीच्या जीनोममध्ये बदल करून VIH एन्झाइमचे फक्त एक टोक (N-टर्मिनस) तयार केल्याने हे दोष दूर झाले. प्रगत क्रोमॅटोग्राफी तंत्रांचा वापर करून, या संघाने शोधून काढले की N-टर्मिनसमध्ये एक कायनेज डोमेन असतो जो InsP₈ च्या निर्मितीला उत्प्रेरित करतो.
संशोधकांना असे आढळून आले की, डेला (DELLA) हे VIH कायनेजच्या पेशीय लक्ष्यांपैकी एक आहे. शिवाय, त्यांनी असे निरीक्षण केले की, MpVIH-अभावी वनस्पतींचे फिनोटाइप हे वाढीव डेला अभिव्यक्ती असलेल्या एम. पॉलिमोर्फा (M. polymorpha) वनस्पतींच्या फिनोटाइपसारखेच होते.
"या टप्प्यावर, MpVIH-अभावी वनस्पतींमध्ये DELLA ची स्थिरता किंवा क्रियाशीलता वाढते की नाही हे समजून घेण्यासाठी आम्ही उत्सुक होतो," असे लाहे यांच्या संशोधन गटातील पदव्युत्तर विद्यार्थिनी आणि प्रथम लेखिका प्रियांशी राणा म्हणाल्या. त्यांच्या गृहितकानुसार, संशोधकांना असे आढळले की DELLA चे अवरोधन MpVIH उत्परिवर्तित वनस्पतींमधील सदोष वाढ आणि विकासाचे स्वरूप लक्षणीयरीत्या पूर्ववत करू शकते. या परिणामांनुसार असे सूचित होते की VIH कायनेज DELLA चे नकारात्मक नियमन करून वनस्पतींची वाढ आणि विकासाला चालना देते.
डेला प्रथिनांवरील संशोधनाची सुरुवात हरित क्रांतीच्या काळापासून झाली, जेव्हा शास्त्रज्ञांनी नकळतपणे जास्त उत्पन्न देणाऱ्या अर्ध-बुटक्या जाती तयार करण्यासाठी त्यांच्या क्षमतेचा उपयोग केला. त्यावेळी त्यांच्या कामाचा तपशील अस्पष्ट असला तरी, आधुनिक तंत्रज्ञानामुळे शास्त्रज्ञांना जनुकीय अभियांत्रिकीद्वारे या प्रथिनांच्या कार्यांमध्ये फेरबदल करणे शक्य झाले आहे, ज्यामुळे पिकांचे उत्पन्न प्रभावीपणे वाढवता येते.