Análisis in silico de sitios de unión miRNA-mRNA en como modelo para plantas tolerantes a la sequía
Autores: Zhakypbek, Yryszhan; Rakhmetullina, Aizhan; Kamarkhan, Zhigerbek; Tursbekov, Serik; Shi, Qingdong; Xing, Fei; Pyrkova, Anna; Ivashchenko, Anatoliy; Kossalbayev, Bekzhan D.; Belkozhayev, Ayaz M.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Análisis in silico de sitios de unión miRNA-mRNA en como modelo para plantas tolerantes a la sequíaCategoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Estrés por sequía
Mecanismos moleculares
Interacciones miRNA-mRNA
Respuesta post-transcripcional
Energías libres de unión
Interacciones regulatorias
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
El estrés por sequía limita la supervivencia y el rendimiento de las plantas en regiones áridas. Descubrir los mecanismos moleculares de la tolerancia a la sequía es clave para desarrollar cultivos resilientes. Este estudio utilizó un modelo para realizar un análisis in silico de las interacciones miRNA-mRNA vinculadas a la respuesta a la sequía post-transcripcional. Usando el programa MirTarget, se analizaron 274 miARN y 48,143 transcritos de genes para predecir interacciones miRNA-mRNA de alta confianza basadas en energías de unión libres (-79 a -129 kJ/mole). Los sitios de unión predichos se localizaron en las regiones CDS, 5UTR y 3UTR de los mRNAs diana. Las interacciones regulatorias clave incluyeron ath-miR398a-c y ath-miR829-5p que apuntan a genes de detoxificación de ROS; ath-miR393a/b-5p y ath-miR167a-c-5p que apuntan a genes de señalización hormonal; y la familia miR169, ath-miR414 y ath-miR838 que apuntan a factores de transcripción relacionados con la sequía (NF-YA5, DREB1A, WRKY40). Notablemente, ath-miR414, ath-miR838 y la familia miR854 mostraron un amplio potencial regulador, apuntando a miles de genes. Estos hallazgos sugieren la presencia de módulos regulatorios conservados con roles potenciales en la tolerancia al estrés abiótico. Si bien no se realizó validación experimental directa, los resultados proporcionan un marco genómico útil para la generación de hipótesis y futuros estudios funcionales en especies de plantas no modelo. Este trabajo proporciona una base molecular para mejorar la tolerancia al estrés por sequía y sal a través de la cría asistida por bioinformática y la investigación genética.
Descripción
El estrés por sequía limita la supervivencia y el rendimiento de las plantas en regiones áridas. Descubrir los mecanismos moleculares de la tolerancia a la sequía es clave para desarrollar cultivos resilientes. Este estudio utilizó un modelo para realizar un análisis in silico de las interacciones miRNA-mRNA vinculadas a la respuesta a la sequía post-transcripcional. Usando el programa MirTarget, se analizaron 274 miARN y 48,143 transcritos de genes para predecir interacciones miRNA-mRNA de alta confianza basadas en energías de unión libres (-79 a -129 kJ/mole). Los sitios de unión predichos se localizaron en las regiones CDS, 5UTR y 3UTR de los mRNAs diana. Las interacciones regulatorias clave incluyeron ath-miR398a-c y ath-miR829-5p que apuntan a genes de detoxificación de ROS; ath-miR393a/b-5p y ath-miR167a-c-5p que apuntan a genes de señalización hormonal; y la familia miR169, ath-miR414 y ath-miR838 que apuntan a factores de transcripción relacionados con la sequía (NF-YA5, DREB1A, WRKY40). Notablemente, ath-miR414, ath-miR838 y la familia miR854 mostraron un amplio potencial regulador, apuntando a miles de genes. Estos hallazgos sugieren la presencia de módulos regulatorios conservados con roles potenciales en la tolerancia al estrés abiótico. Si bien no se realizó validación experimental directa, los resultados proporcionan un marco genómico útil para la generación de hipótesis y futuros estudios funcionales en especies de plantas no modelo. Este trabajo proporciona una base molecular para mejorar la tolerancia al estrés por sequía y sal a través de la cría asistida por bioinformática y la investigación genética.