Investigadors del Departament de Bioquímica de l'Institut Indi de Ciències (IISc) han descobert un mecanisme llargament buscatper regular el creixement de plantes terrestres primitives com els briòfits (un grup que inclou molses i hepàtiques) que es va retenir en plantes amb flors posteriors.
L'estudi, publicat a la revista Nature Chemical Biology, es va centrar en la regulació no canònica de les proteïnes DELLA, un regulador de creixement mestre que suprimeix la divisió cel·lular en embriòfits (plantes terrestres).
Curiosament, els briòfits, les primeres plantes que van aparèixer a la terra ferma fa aproximadament 500 milions d'anys, no tenen el receptor GID1, tot i produir la fitohormona GA. Això planteja la qüestió de com es regulava el creixement i el desenvolupament d'aquestes primeres plantes terrestres.
Utilitzant l'hepàtica *Marchantia polymorpha* com a sistema model, els investigadors van descobrir que aquestes plantes primitives utilitzen un enzim especialitzat, el MpVIH, que produeix el missatger cel·lular inositol pirofosfat (InsP₈), per descompondre DELLA sense la participació de...àcid giberèl·lic.
Els investigadors van utilitzar el sistema CRISPR-Cas9 per eliminar el gen que codifica l'enzim VIH, confirmant el seu paper. Les plantes que no tenien VIH funcional presentaven defectes greus de desenvolupament i anomalies morfològiques, com ara fulles compactes, creixement radial alterat i manca de calzes. Aquests defectes es van eliminar modificant el genoma de la planta per produir només un extrem (l'extrem N-terminal) de l'enzim VIH. Mitjançant tècniques de cromatografia avançades, l'equip va descobrir que l'extrem N-terminal conté un domini cinasa que catalitza la producció d'InsP₈.
Els investigadors van descobrir que DELLA és una de les dianes cel·lulars de la cinasa VIH. A més, van observar que els fenotips de les plantes deficients en MpVIH eren similars als de les plantes de M. polymorpha amb una expressió augmentada de DELLA.
«En aquest punt, estàvem emocionats d'entendre si l'estabilitat o l'activitat de DELLA es veu millorada en plantes amb deficiència de MpVIH», va dir Priyanshi Rana, primera autora i estudiant de postgrau del grup de recerca de Lahey. D'acord amb la seva hipòtesi, els investigadors van descobrir que la inhibició de DELLA pot restaurar significativament els fenotips de creixement i desenvolupament defectuosos de les plantes mutants de MpVIH. Aquests resultats suggereixen que la cinasa VIH regula negativament DELLA, promovent el creixement i el desenvolupament de les plantes.
La recerca sobre les proteïnes DELLA es remunta a la Revolució Verda, quan els científics, sense saber-ho, van explotar el seu potencial per crear varietats semi-nanes d'alt rendiment. Tot i que els detalls del seu treball no eren clars en aquell moment, la tecnologia moderna permet als científics manipular les funcions d'aquestes proteïnes mitjançant l'enginyeria genètica, augmentant eficaçment el rendiment dels cultius.
Data de publicació: 23 d'octubre de 2025