Investigadores do Departamento de Bioquímica do Instituto Indio de Ciencias (IISc) descubriron un mecanismo longamente buscadopara regular o crecemento de plantas terrestres primitivas como as briofitas (un grupo que inclúe musgos e hepáticas) que se retivo nas plantas con flores posteriores.
O estudo, publicado na revista Nature Chemical Biology, centrouse na regulación non canónica das proteínas DELLA, un regulador principal do crecemento que suprime a división celular en embriófitos (plantas terrestres).
Curiosamente, as briofitas, as primeiras plantas que apareceron na terra hai aproximadamente 500 millóns de anos, carecen do receptor GID1, a pesar de producir a fitohormona GA. Isto fai que nos preguntemos como se regulaba o crecemento e o desenvolvemento destas primeiras plantas terrestres.
Usando a hepática *Marchantia polymorpha* como sistema modelo, os investigadores descubriron que estas plantas primitivas empregan un encima especializado, o MpVIH, que produce o mensaxeiro celular inositol pirofosfato (InsP₈), para descompoñer DELLA sen a participación de...ácido xiberélico.
Os investigadores empregaron o sistema CRISPR-Cas9 para eliminar o xene que codifica o encima VIH, confirmando a súa función. As plantas que carecían de VIH funcional presentaban graves defectos de desenvolvemento e anomalías morfolóxicas, como follas compactas, crecemento radial deficiente e falta de cálices. Estes defectos elimináronse modificando o xenoma da planta para producir só un extremo (o extremo N) do encima VIH. Usando técnicas avanzadas de cromatografía, o equipo descubriu que o extremo N contén un dominio quinase que cataliza a produción de InsP₈.
Os investigadores descubriron que DELLA é un dos obxectivos celulares da quinase VIH. Ademais, observaron que os fenotipos das plantas deficientes en MpVIH eran similares aos das plantas de M. polymorpha cunha maior expresión de DELLA.
«Neste momento, estabamos entusiasmados por comprender se a estabilidade ou a actividade de DELLA se mellora nas plantas con deficiencia de MpVIH», dixo Priyanshi Rana, primeira autora e estudante de posgrao do grupo de investigación de Lahey. En consonancia coa súa hipótese, os investigadores descubriron que a inhibición de DELLA pode restaurar significativamente os fenotipos de crecemento e desenvolvemento defectuosos das plantas mutantes de MpVIH. Estes resultados suxiren que a quinase VIH regula negativamente DELLA, promovendo o crecemento e o desenvolvemento das plantas.
A investigación das proteínas DELLA remóntase á Revolución Verde, cando os científicos, sen sabelo, explotaron o seu potencial para crear variedades semiananas de alto rendemento. Aínda que os detalles do seu traballo non estaban claros naquel momento, a tecnoloxía moderna permite aos científicos manipular as funcións destas proteínas mediante a enxeñaría xenética, o que aumenta eficazmente o rendemento das colleitas.
Data de publicación: 23 de outubro de 2025