Análisis in silico de compuestos derivados del cumato y floretina para suprimir la expresión génica en Drosophila melanogaster modificadas genéticamente
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Date
2023-11-09
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Publisher
Universidad Industrial de Santander
Abstract
En la actualidad, los insectos son una problemática que se asocia a la pérdida de
producción agrícola y transmisión de enfermedades. En consecuencia, los métodos genéticos de
control de plagas han adquirido creciente importancia, donde los sistemas de expresión genética
para el control poblacional permiten emplear proteínas represoras como estrategia para la
inducción de letalidad sexo específica en insectos. Por tanto, en el laboratorio del profesor Omar
Akbari (Universidad de California, San Diego UCSD) se generaron moscas Drosophilla
melanogaster modificadas genéticamente. Estas moscas presentan sistemas binarios conformados
por: una proteína represora (CymR y TtgR, que son reguladas por cumato y floretina,
respectivamente) y la proteína VP16 como factor de transcripción que pueden inducir la expresión
de proteínas fluorescentes como la proteína GFP y luciferasa in vivo. En cultivos In vitro, se ha
demostrado que estos sistemas reprimen la transcripción (en presencia de la molécula represora),
sin embargo, en modelos in vivo no se obtienen los mismos resultados. En nuestro laboratorio
surgió como hipótesis que una de las posibles razones por las cuales no se evidencia la inhibición
de la expresión in vivo, se debe a la baja biodisponibilidad de las moléculas represoras en el
músculo del vuelo de los insectos. Por consiguiente, se identificaron compuestos con posible
capacidad inhibidora para las proteínas CymR y TtgR, y se evaluó su estabilidad en el sitio de unión propuesto mediante ensayos de docking molecular y dinámica molecular. A partir de ello,
se determinó que el ácido 4-amino-3-hidroxibenzoico presenta interacciones tipo puente de
hidrógeno con los aminoácidos encargados de la estabilidad del complejo proteína-ligando, los
cuales son: Arg126, Asn136 y Arg170 con una frecuencia de 100%, 50% y 30% respectivamente,
logrando una estabilidad en el sitio de unión de la proteína CymR durante 200ns. Asimismo, la
quercetina presenta interacciones tipo puente de hidrógeno con los aminoácidos encargados de la
inhibición de la proteína TtgR Asn110, Arg130 y Aps172 con una frecuencia de 10%, 20% y 40%,
respectivamente, permaneciendo en el sitio de unión de la proteína TtgR a lo largo de 200ns. Por
consiguiente, los resultados sugieren que el ácido 4-amino-3-hidroxibenzoico y la quercetina son
compuestos promisorios para inhibir la expresión génica de la proteína GFP en moscas
transgénicas que expresan las proteínas CymR y TtgR, como sistemas represores.
Description
Keywords
Drosophilla melanogaster, supresión génica, docking molecular, dinámica molecular