भारतीय विज्ञान संस्थान (IISc) को जैव रसायन विभागका अनुसन्धानकर्ताहरूले ब्रायोफाइटहरू (काई र लिभरवोर्ट सहित) जस्ता आदिम जमिनका बोटबिरुवाहरूले प्रयोग गर्ने लामो समयदेखि खोजिएको संयन्त्र पत्ता लगाएका छन्।बिरुवाको वृद्धिलाई नियमित गर्नुहोस्- हालसालै विकसित फूल फुल्ने बिरुवाहरूमा पनि संरक्षित गरिएको एउटा संयन्त्र।
नेचर केमिकल बायोलोजीमा प्रकाशित यो अध्ययनले भ्रूण बिरुवाहरू (जमिनका बिरुवाहरू) मा कोष विभाजनलाई रोक्न सक्ने मास्टर ग्रोथ रेगुलेटर, DELLA प्रोटिनको गैर-शास्त्रीय नियमनमा केन्द्रित छ।
"DELLA ले स्पीड बम्प जस्तै काम गर्छ, तर यदि यो स्पीड बम्प निरन्तर उपस्थित रह्यो भने, बिरुवा चल्न सक्दैन," बायोकेमिस्ट्रीका सह-प्राध्यापक र अध्ययनका सह-लेखक देबब्रत लाहा बताउँछन्। त्यसकारण, बिरुवाको वृद्धिलाई बढावा दिन DELLA प्रोटीनको क्षयीकरण महत्त्वपूर्ण छ। फूल फुल्ने बिरुवाहरूमा, फाइटोहर्मोन हुँदा DELLA क्षय हुन्छ।गिब्बेरेलिन (GA)यसको रिसेप्टर GID1 मा बाँधिन्छ, जसले GA-GID1-DELLA कम्प्लेक्स बनाउँछ। त्यसपछि, DELLA रिप्रेसर प्रोटीन ubiquitin चेनहरूमा बाँधिन्छ र 26S प्रोटीसोमद्वारा घट्छ।
रोचक कुरा के छ भने, लगभग ५० करोड वर्ष पहिले जमिनमा उपनिवेश गर्ने पहिलो बिरुवाहरू मध्ये ब्रायोफाइटहरू थिए। यद्यपि तिनीहरूले फाइटोहर्मोन गिब्बेरेलिन (GA) उत्पादन गर्छन्, तिनीहरूमा GID1 रिसेप्टरको कमी हुन्छ। यसले प्रश्न उठाउँछ: यी प्रारम्भिक जमिन बिरुवाहरूको वृद्धि र विकास कसरी नियमन गरिएको थियो?
अनुसन्धानकर्ताहरूले सम्बन्धित VIH जीनलाई हटाउन CRISPR-Cas9 प्रणाली प्रयोग गरे, जसले गर्दा VIH को भूमिका पुष्टि भयो। कार्यात्मक VIH इन्जाइमको अभाव भएका बिरुवाहरूले गम्भीर वृद्धि र विकासात्मक दोषहरू र बाक्लो थालस, बिग्रिएको रेडियल वृद्धि, र क्यालिक्सको अभाव जस्ता रूपात्मक असामान्यताहरू प्रदर्शन गर्छन्। VIH इन्जाइमको केवल एक छेउ (N-टर्मिनस) उत्पादन गर्न बिरुवाको जीनोम परिमार्जन गरेर यी दोषहरूलाई सच्याइयो। उन्नत क्रोमेटोग्राफी प्रविधिहरू प्रयोग गरेर, अनुसन्धान टोलीले पत्ता लगायो कि N-टर्मिनसमा एक किनेज डोमेन छ जसले InsP₈ को उत्पादनलाई उत्प्रेरित गर्दछ।
अनुसन्धानकर्ताहरूले पत्ता लगाए कि DELLA VIH kinase को कोषीय लक्ष्यहरू मध्ये एक हो। यसबाहेक, उनीहरूले अवलोकन गरे कि MpVIH-कमजोरी भएका बिरुवाहरूको फेनोटाइप DELLA अभिव्यक्ति बढेको मिस्क्यान्थस मल्टीफॉर्म बिरुवाहरूसँग मिल्दोजुल्दो थियो।
"यस चरणमा, हामी MpVIH-कमजोरी भएका बिरुवाहरूमा DELLA स्थिरता वा गतिविधि बढेको छ कि छैन भनेर निर्धारण गर्न उत्सुक छौं," लाहेको अनुसन्धान समूहकी विद्यावारिधि विद्यार्थी र पेपरकी पहिलो लेखक प्रियांशी राणाले भनिन्। उनीहरूको परिकल्पनासँग मिल्दोजुल्दो, अनुसन्धानकर्ताहरूले पत्ता लगाए कि DELLA निषेधले MpVIH उत्परिवर्ती बिरुवाहरूमा वृद्धि र विकास दोषहरूलाई उल्लेखनीय रूपमा पुनर्स्थापित गर्यो। यी निष्कर्षहरूले सुझाव दिन्छ कि VIH kinase ले DELLA लाई नकारात्मक रूपमा नियमन गर्छ, जसले गर्दा बिरुवाको वृद्धि र विकासलाई बढावा दिन्छ।
अनुसन्धानकर्ताहरूले आनुवंशिक, जैव रासायनिक र जैव भौतिक विधिहरू संयोजन गरेर यस ब्रायोफाइटमा इनोसिटोल पाइरोफोस्फेटले DELLA प्रोटीन अभिव्यक्तिलाई कसरी नियमन गर्छ भन्ने संयन्त्रलाई स्पष्ट पारे। विशेष गरी, MpVIH द्वारा उत्पादित InsP₈, MpDELLA प्रोटीनमा बाँधिन्छ, यसको पोलियुबिक्विटिनेशनलाई बढावा दिन्छ, जसले गर्दा प्रोटीसोमद्वारा यो दमनकारी प्रोटीनको क्षय हुन्छ।
DELLA प्रोटिनको अनुसन्धान हरित क्रान्तिदेखि नै सुरु भएको हो, जब वैज्ञानिकहरूले अनजानमा उच्च-उपज दिने अर्ध-बौना प्रजातिहरू सिर्जना गर्न यसको क्षमताको दुरुपयोग गरे। यद्यपि यसको कार्य संयन्त्र त्यतिबेला अज्ञात थियो, आधुनिक प्रविधिहरूले वैज्ञानिकहरूलाई यस प्रोटिनको कार्यलाई हेरफेर गर्न जीन सम्पादन प्रयोग गर्न सक्षम बनाएको छ, जसले गर्दा प्रभावकारी रूपमा बाली उत्पादन बढेको छ।
"जनसंख्या वृद्धि र कृषियोग्य जमिन घट्दै जाँदा, बाली उत्पादन बढाउनु महत्वपूर्ण भएको छ," राहाले भने। भ्रूण बिरुवाहरूमा InsP₈-नियमित DELLA क्षय व्यापक हुन सक्ने कुरालाई ध्यानमा राख्दै, यो खोजले अर्को पुस्ताको उच्च उत्पादन दिने बालीहरूको विकासको लागि मार्ग प्रशस्त गर्न सक्छ।
पोस्ट समय: अक्टोबर-३१-२०२५