Các nhà nghiên cứu tại Trung tâm John Innes và các đối tác của họ tại Học viện Khoa học Trung Quốc đã xác định được một công tắc phân tử quyết định sự phát triển khác biệt của tế bào và hình dạng của các cơ quan thực vật. Cổng thông tin Phys.org.
Chất điều hòa sinh trưởng auxin thúc đẩy sự phát triển của tế bào thông qua một protein bề mặt gọi là kinase xuyên màng 1 (TMK1). Trên bề mặt tế bào, protein này điều chỉnh các đặc tính của thành tế bào để thúc đẩy sự phát triển của tế bào. Nhưng TMK1 cũng báo hiệu hiệu ứng làm chậm tăng trưởng ngược lại trong nhân tế bào, nơi nó ngăn chặn sự phát triển của tế bào bằng cách giảm biểu hiện gen qua trung gian auxin.
Tiến sĩ Bengo Gu và các đồng nghiệp đã chỉ ra cách TMK1 thực hiện các chức năng dường như đối lập này trong các phần khác nhau của tế bào. Sự phân cắt của protein TMK1 xảy ra trên bề mặt tế bào, một phần của protein bị phân cắt được chuyển đến nhân của nó. Mặc dù quá trình này diễn ra khá phổ biến, nhưng việc xác định các protein liên quan đến quá trình phân cắt trước đây rất khó khăn.
Các protein liên quan là thành viên của họ DA1 peptidase. Các enzym này phá vỡ các protein khác nhau liên quan đến các phản ứng tăng trưởng và thúc đẩy sự phát triển của các cơ quan thực vật.
Trình diễn phân cắt TMK1 họ DA1 cho thấy cách chúng điều chỉnh dòng thông tin từ bề mặt tế bào đến nhân, định hình kích thước tế bào và sự phát triển của cơ quan. Việc xác định các quá trình này góp phần quan trọng vào sự hiểu biết về các quá trình sinh trưởng của thực vật.
Công trình nghiên cứu này chứng minh rằng các peptidase họ DA1 ảnh hưởng đến sự truyền tín hiệu nội tiết tố, điều này chỉ ra một cơ chế chung cho việc truyền tín hiệu từ màng sinh chất đến nhân. Các phát hiện có khả năng cung cấp một cách để cải thiện sự nảy mầm của hạt giống cây trồng.