La Afinidad Mejorada de WRKY Refuerza la Tolerancia a la Sequía en L.: Un Estudio Innovador de Bioinformática
Autores: Debnath, Sandip; Kant, Achal; Bhowmick, Pradipta; Malakar, Ayushman; Purkaystha, Shampa; Jena, Binod Kumar; Mudgal, Gaurav; Rahimi, Mehdi; Helal, Md Mostofa Uddin; Hasan, Rakibul; Chen, Jen-Tsung; Azam, Faizul
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Sequía
Factores de transcripción WRKY
Curcumina
Tomate
Respuesta al estrés
Bioinformática
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 10
Citaciones: Sin citaciones
En el escenario del cambio climático global, entender cómo las plantas responden a la sequía es fundamental para desarrollar cultivos futuros que enfrenten recursos hídricos restringidos. Este estudio se centra en el papel de los factores de transcripción WRKY en la tolerancia a la sequía en el tomate, que es un cultivo vegetal significativo. Los factores de transcripción WRKY son un grupo de proteínas que regulan una amplia gama de procesos de crecimiento y desarrollo en las plantas, como la germinación de semillas, la dormancia y la respuesta al estrés. Estos factores de transcripción se definen por la presencia de un dominio de unión al ADN, a saber, el dominio WRKY. Se sabe que los factores de transcripción WRKY pueden interactuar con una variedad de proteínas y, por lo tanto, controlar actividades posteriores. El objetivo es simular el efecto de la curcumina, un compuesto bioactivo con capacidad reguladora, en los eventos de interacción proteína-proteína de los factores de transcripción WRKY con énfasis en el estrés por sequía. Se encontró que la curcumina se une a WRKY con una energía de -11.43 kcal/mol con una concentración inhibitoria (K) de 0.12 mM y tiene el potencial de mejorar la calidad de la fruta y reforzar la tolerancia a la sequía, según los resultados basados en herramientas bioinformáticas. La desviación cuadrática media (RMSD) del C-alfa, la columna vertebral de 2AYD con el complejo acoplado al ligando, mostró una estructura muy estable con solo una pequeña variación de 1.89 Å. La trayectoria de simulación MD de los átomos de Calpha de 2AYD unidos a la curcumina reveló una orientación más desordenada en los modos PC1 y PC10 y una correlación más negativa desde los 400 fotogramas iniciales durante el PCA. Establecer las energías de unión de la interacción ligando-blanco es esencial para caracterizar la afinidad de unión del compuesto al factor de transcripción de sequía. Creemos que hemos identificado un fitoagente llamado curcumina que tiene el potencial de mejorar la tolerancia a la sequía. En comparación con la parte de la técnica de reparación de desajustes que se puede utilizar para corregir genes relacionados con la sequía, la curcumina tuvo un mejor rendimiento en la reducción del rendimiento de cultivos a lo largo del tiempo, y se sugirió que la curcumina es un factor candidato potencial para mejorar la tolerancia a la sequía en los tomates, y necesita validación futura mediante experimentos en laboratorio y campo.
Descripción
En el escenario del cambio climático global, entender cómo las plantas responden a la sequía es fundamental para desarrollar cultivos futuros que enfrenten recursos hídricos restringidos. Este estudio se centra en el papel de los factores de transcripción WRKY en la tolerancia a la sequía en el tomate, que es un cultivo vegetal significativo. Los factores de transcripción WRKY son un grupo de proteínas que regulan una amplia gama de procesos de crecimiento y desarrollo en las plantas, como la germinación de semillas, la dormancia y la respuesta al estrés. Estos factores de transcripción se definen por la presencia de un dominio de unión al ADN, a saber, el dominio WRKY. Se sabe que los factores de transcripción WRKY pueden interactuar con una variedad de proteínas y, por lo tanto, controlar actividades posteriores. El objetivo es simular el efecto de la curcumina, un compuesto bioactivo con capacidad reguladora, en los eventos de interacción proteína-proteína de los factores de transcripción WRKY con énfasis en el estrés por sequía. Se encontró que la curcumina se une a WRKY con una energía de -11.43 kcal/mol con una concentración inhibitoria (K) de 0.12 mM y tiene el potencial de mejorar la calidad de la fruta y reforzar la tolerancia a la sequía, según los resultados basados en herramientas bioinformáticas. La desviación cuadrática media (RMSD) del C-alfa, la columna vertebral de 2AYD con el complejo acoplado al ligando, mostró una estructura muy estable con solo una pequeña variación de 1.89 Å. La trayectoria de simulación MD de los átomos de Calpha de 2AYD unidos a la curcumina reveló una orientación más desordenada en los modos PC1 y PC10 y una correlación más negativa desde los 400 fotogramas iniciales durante el PCA. Establecer las energías de unión de la interacción ligando-blanco es esencial para caracterizar la afinidad de unión del compuesto al factor de transcripción de sequía. Creemos que hemos identificado un fitoagente llamado curcumina que tiene el potencial de mejorar la tolerancia a la sequía. En comparación con la parte de la técnica de reparación de desajustes que se puede utilizar para corregir genes relacionados con la sequía, la curcumina tuvo un mejor rendimiento en la reducción del rendimiento de cultivos a lo largo del tiempo, y se sugirió que la curcumina es un factor candidato potencial para mejorar la tolerancia a la sequía en los tomates, y necesita validación futura mediante experimentos en laboratorio y campo.