Published January 1, 2024
| Version v1
Publication
Open
Bioinformatics investigation of the effect of volatile and non-volatile compounds of rhizobacteria in inhibiting late embryogenesis abundant protein that induces drought tolerance
Creators
- 1. University of Kurdistan
- 2. G.S. Science, Arts And Commerce College
- 3. Zabol University
- 4. University of Mohaghegh Ardabili
- 5. INTI International University
Description
Abstract Drought is a major problem worldwide for agriculture, horticulture, and forestry. In many cases, major physiological and biochemical changes occur due to drought stress. The plant's response to drought stress includes a set of systems for intracellular regulation of gene expression and inter-tissue and inter-organ signaling, which ultimately leads to increased stress tolerance. Meanwhile, the role of plant growth-promoting bacteria in improving many harmful consequences of drought stress has been discussed. One of the new ways to increase tolerance to drought stress in plants is drug design using methods based on computer analysis, bioinformatics, pharmacokinetics, and molecular docking. The present study aimed to identify volatile and non-volatile compounds involved in drought tolerance using molecular docking methods. In this research, among the volatile and non-volatile compounds effective in increasing growth and inducing drought tolerance, compounds that have a high affinity for interacting with the active site of late embryogenesis abundant (LEA) protein were identified through molecular docking methods, and it was presented as a suitable inhibitor for this protein. Based on the docking results, the inhibition potentials of the studied compounds differed, and the most vital interaction in the case of LEA 3 protein was related to the gibberellic acid compound, whose energy is equivalent to −7.78 kcal/mol. Due to the basic understanding of many mechanisms operating in the interactions of plants and bacteria, it is expected that the practical use of these compounds will grow significantly in the coming years, relying on pharmacokinetic methods and molecular docking.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يعد الجفاف مشكلة رئيسية في جميع أنحاء العالم بالنسبة للزراعة والبستنة والغابات. في كثير من الحالات، تحدث تغيرات فسيولوجية وبيوكيميائية كبيرة بسبب إجهاد الجفاف. تتضمن استجابة النبات لإجهاد الجفاف مجموعة من الأنظمة للتنظيم داخل الخلايا للتعبير الجيني والإشارات بين الأنسجة وبين الأعضاء، مما يؤدي في النهاية إلى زيادة تحمل الإجهاد. وفي الوقت نفسه، تمت مناقشة دور البكتيريا المعززة لنمو النبات في تحسين العديد من العواقب الضارة لإجهاد الجفاف. تتمثل إحدى الطرق الجديدة لزيادة تحمل إجهاد الجفاف في النباتات في تصميم الأدوية باستخدام طرق تعتمد على تحليل الكمبيوتر والمعلوماتية الحيوية والحرائك الدوائية والالتحام الجزيئي. تهدف هذه الدراسة إلى تحديد المركبات المتطايرة وغير المتطايرة المشاركة في تحمل الجفاف باستخدام طرق الالتحام الجزيئي. في هذا البحث، من بين المركبات المتطايرة وغير المتطايرة الفعالة في زيادة النمو وتحفيز تحمل الجفاف، تم تحديد المركبات التي لها تقارب كبير للتفاعل مع الموقع النشط لبروتين التطور الجنيني المتأخر الوفير (LEA) من خلال طرق الالتحام الجزيئي، وتم تقديمها كمثبط مناسب لهذا البروتين. بناءً على نتائج الالتحام، اختلفت إمكانات تثبيط المركبات المدروسة، وكان التفاعل الأكثر حيوية في حالة بروتين LEA 3 مرتبطًا بمركب حمض الجبريليك، الذي تعادل طاقته -7.78 كيلو كالوري/مول. نظرًا للفهم الأساسي للعديد من الآليات العاملة في تفاعلات النباتات والبكتيريا، من المتوقع أن ينمو الاستخدام العملي لهذه المركبات بشكل كبير في السنوات القادمة، اعتمادًا على طرق الحرائك الدوائية والالتحام الجزيئي.Translated Description (French)
Résumé La sécheresse est un problème majeur dans le monde entier pour l'agriculture, l'horticulture et la sylviculture. Dans de nombreux cas, des changements physiologiques et biochimiques majeurs se produisent en raison du stress de la sécheresse. La réponse de la plante au stress dû à la sécheresse comprend un ensemble de systèmes de régulation intracellulaire de l'expression génique et de signalisation inter-tissulaire et inter-organique, ce qui conduit finalement à une tolérance accrue au stress. Pendant ce temps, le rôle des bactéries favorisant la croissance des plantes dans l'amélioration de nombreuses conséquences néfastes du stress de la sécheresse a été discuté. L'une des nouvelles façons d'augmenter la tolérance au stress de la sécheresse chez les plantes est la conception de médicaments à l'aide de méthodes basées sur l'analyse informatique, la bioinformatique, la pharmacocinétique et l'amarrage moléculaire. La présente étude visait à identifier les composés volatils et non volatils impliqués dans la tolérance à la sécheresse en utilisant des méthodes d'accostage moléculaires. Dans cette recherche, parmi les composés volatils et non volatils efficaces pour augmenter la croissance et induire une tolérance à la sécheresse, les composés qui ont une forte affinité pour interagir avec le site actif de la protéine abondante d'embryogenèse tardive (LEA) ont été identifiés par des méthodes d'amarrage moléculaire, et il a été présenté comme un inhibiteur approprié pour cette protéine. Sur la base des résultats d'amarrage, les potentiels d'inhibition des composés étudiés différaient, et l'interaction la plus vitale dans le cas de la protéine LEA 3 était liée au composé d'acide gibbérellique, dont l'énergie est équivalente à −7,78 kcal/mol. En raison de la compréhension de base de nombreux mécanismes opérant dans les interactions des plantes et des bactéries, on s'attend à ce que l'utilisation pratique de ces composés augmente considérablement dans les années à venir, en s'appuyant sur les méthodes pharmacocinétiques et l'amarrage moléculaire.Translated Description (Spanish)
Resumen La sequía es un problema importante en todo el mundo para la agricultura, la horticultura y la silvicultura. En muchos casos, se producen cambios fisiológicos y bioquímicos importantes debido al estrés por sequía. La respuesta de la planta al estrés por sequía incluye un conjunto de sistemas para la regulación intracelular de la expresión génica y la señalización intertisular e interorgánica, lo que en última instancia conduce a una mayor tolerancia al estrés. Mientras tanto, se ha discutido el papel de las bacterias promotoras del crecimiento de las plantas en la mejora de muchas consecuencias dañinas del estrés por sequía. Una de las nuevas formas de aumentar la tolerancia al estrés por sequía en las plantas es el diseño de fármacos utilizando métodos basados en el análisis informático, la bioinformática, la farmacocinética y el acoplamiento molecular. El presente estudio tuvo como objetivo identificar compuestos volátiles y no volátiles involucrados en la tolerancia a la sequía utilizando métodos de acoplamiento molecular. En esta investigación, entre los compuestos volátiles y no volátiles efectivos para aumentar el crecimiento e inducir la tolerancia a la sequía, se identificaron compuestos que tienen una alta afinidad para interactuar con el sitio activo de la proteína abundante en embriogénesis tardía (Lea) a través de métodos de acoplamiento molecular, y se presentó como un inhibidor adecuado para esta proteína. Según los resultados del acoplamiento, los potenciales de inhibición de los compuestos estudiados difirieron, y la interacción más vital en el caso de la proteína LEA 3 se relacionó con el compuesto de ácido giberélico, cuya energía es equivalente a -7,78 kcal/mol. Debido a la comprensión básica de muchos mecanismos que operan en las interacciones de plantas y bacterias, se espera que el uso práctico de estos compuestos crezca significativamente en los próximos años, basándose en métodos farmacocinéticos y acoplamiento molecular.Files
pdf.pdf
Files
(1.6 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:ead96b8745a0fc76782ade4940aee849
|
1.6 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- التحقيق في المعلوماتية الحيوية لتأثير المركبات المتطايرة وغير المتطايرة للبكتيريا الجذرية في تثبيط تكوين الجنين المتأخر وفرة البروتين الذي يحفز تحمل الجفاف
- Translated title (French)
- Étude bioinformatique de l'effet des composés volatils et non volatils des rhizobactéries sur l'inhibition des protéines abondantes de l'embryogenèse tardive qui induisent la tolérance à la sécheresse
- Translated title (Spanish)
- Investigación bioinformática del efecto de los compuestos volátiles y no volátiles de las rizobacterias en la inhibición de la embriogénesis tardía proteína abundante que induce tolerancia a la sequía
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4391852261
- DOI
- 10.1515/opag-2022-0252
References
- https://openalex.org/W1527549524
- https://openalex.org/W1590640866
- https://openalex.org/W1652702386
- https://openalex.org/W1965089518
- https://openalex.org/W1965800479
- https://openalex.org/W1966340123
- https://openalex.org/W1967865695
- https://openalex.org/W1972515328
- https://openalex.org/W1973831267
- https://openalex.org/W2001865028
- https://openalex.org/W2019174413
- https://openalex.org/W2019931029
- https://openalex.org/W2028219269
- https://openalex.org/W2029871445
- https://openalex.org/W2030241958
- https://openalex.org/W2041674956
- https://openalex.org/W2050472866
- https://openalex.org/W2055198675
- https://openalex.org/W207623927
- https://openalex.org/W2081912151
- https://openalex.org/W2090114393
- https://openalex.org/W2097519578
- https://openalex.org/W2111924154
- https://openalex.org/W2123697951
- https://openalex.org/W2123767496
- https://openalex.org/W2128175005
- https://openalex.org/W2128224069
- https://openalex.org/W2133357699
- https://openalex.org/W2136322518
- https://openalex.org/W2137015675
- https://openalex.org/W2152207030
- https://openalex.org/W2153729478
- https://openalex.org/W2156702283
- https://openalex.org/W2166809548
- https://openalex.org/W2168022043
- https://openalex.org/W2169286869
- https://openalex.org/W2193071231
- https://openalex.org/W2252933836
- https://openalex.org/W2340095203
- https://openalex.org/W2344557669
- https://openalex.org/W2344919189
- https://openalex.org/W2498402022
- https://openalex.org/W2559706031
- https://openalex.org/W2639010969
- https://openalex.org/W2758970810
- https://openalex.org/W2782648382
- https://openalex.org/W2805051472
- https://openalex.org/W2884454027
- https://openalex.org/W2899070097
- https://openalex.org/W2906359965
- https://openalex.org/W2924100339
- https://openalex.org/W2926633954
- https://openalex.org/W2947342801
- https://openalex.org/W2970925161
- https://openalex.org/W2981541417
- https://openalex.org/W2998181826
- https://openalex.org/W3016555783
- https://openalex.org/W3017026326
- https://openalex.org/W3017622344
- https://openalex.org/W3021488353
- https://openalex.org/W3025763387
- https://openalex.org/W3103191588
- https://openalex.org/W3107797597
- https://openalex.org/W3109148424
- https://openalex.org/W3126262660
- https://openalex.org/W3131214568
- https://openalex.org/W3164092941
- https://openalex.org/W3165395930
- https://openalex.org/W3174744417
- https://openalex.org/W3185391265
- https://openalex.org/W3200861099
- https://openalex.org/W3203551071
- https://openalex.org/W3204465505
- https://openalex.org/W3216444114
- https://openalex.org/W4210263717
- https://openalex.org/W4210283512
- https://openalex.org/W4211012067
- https://openalex.org/W4220727982
- https://openalex.org/W4220782715
- https://openalex.org/W4220911067
- https://openalex.org/W4224989595
- https://openalex.org/W4225278479
- https://openalex.org/W4281256679
- https://openalex.org/W4281966981
- https://openalex.org/W4283369994
- https://openalex.org/W4284887187
- https://openalex.org/W4285307816
- https://openalex.org/W4293169245
- https://openalex.org/W4293217514
- https://openalex.org/W4296826498
- https://openalex.org/W4304204665
- https://openalex.org/W4304204749
- https://openalex.org/W4310255624
- https://openalex.org/W4310462187
- https://openalex.org/W4311366966
- https://openalex.org/W4313472332
- https://openalex.org/W4318676971
- https://openalex.org/W4321793491
- https://openalex.org/W4323314643
- https://openalex.org/W4362635929
- https://openalex.org/W4382814170