Alquimia Adaptable: Explorando la Flexibilidad de los Metabolitos Especializados ante Perturbaciones Ambientales a Través de Modificaciones Post-Traduccionales (PTMs)
Autores: Cimmino, Luca; Staiti, Annalisa; Carputo, Domenico; Docimo, Teresa; D"Amelia, Vincenzo; Aversano, Riccardo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Alquimia Adaptable: Explorando la Flexibilidad de los Metabolitos Especializados ante Perturbaciones Ambientales a Través de Modificaciones Post-Traduccionales (PTMs)
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Plantas
Estrés
Modificación post-traduccional
Metabolismo secundario
Estrés abiótico
Condiciones ambientales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 10
Citaciones: Sin citaciones
Las plantas están sujetas a diversas tensiones durante el proceso de crecimiento, incluyendo tensiones bióticas, así como tensiones abióticas como la temperatura, la sequía, la sal y los metales pesados. Para hacer frente a estas adversidades bióticas y abióticas, las plantas han evolucionado mecanismos regulatorios complejos durante sus adaptaciones ambientales a largo plazo. En un entorno que cambia repentinamente, los modificadores de proteínas apuntan a otras proteínas para inducir modificaciones post-traduccionales (PTM) con el fin de mantener la homeostasis celular y la actividad biológica de las proteínas en las plantas. Las PTM modulan la actividad de las enzimas y los factores de transcripción en sus respectivas vías metabólicas, permitiendo a las plantas producir compuestos esenciales para su supervivencia en condiciones de estrés. Ejemplos de mecanismos post-traduccionales incluyen la fosforilación, la ubiquitinación, la glicosilación, la acetilación, las interacciones proteína-proteína y la degradación dirigida de proteínas. Además, el papel de las modificaciones de histonas en la regulación del metabolismo secundario merece atención debido a su posible impacto en la heredabilidad y su contribución a la tolerancia al estrés. Comprender el aspecto epigenético de estas modificaciones puede proporcionar valiosos conocimientos sobre los mecanismos subyacentes a la respuesta al estrés. En este contexto, también es significativo examinar las PTM que impactan la biosíntesis de metabolitos secundarios. Los metabolitos secundarios abarcan una amplia gama de compuestos como flavonoides, alcaloides y terpenoides. Estos metabolitos secundarios juegan un papel crucial en la defensa de las plantas contra herbívoros, patógenos y estrés oxidativo. En este contexto, es imperativo entender la contribución del metabolismo secundario a la tolerancia de las plantas a las tensiones abióticas y cómo este entendimiento puede aprovecharse para mejorar la supervivencia a largo plazo. Si bien muchos estudios se han centrado en la regulación transcripcional de estos metabolitos, hay un creciente interés en comprender varios cambios en las PTM, como la acetilación, la glicosilación y la fosforilación, que son capaces de modular la respuesta de las plantas a las condiciones ambientales. En conclusión, una exploración integral de los mecanismos post-traduccionales en el metabolismo secundario puede mejorar nuestra comprensión de las respuestas de las plantas al estrés abiótico. Este conocimiento tiene un gran potencial para futuras aplicaciones en la mejora genética y estrategias de cría destinadas a aumentar la resiliencia de las plantas ante los desafíos ambientales.
Descripción
Las plantas están sujetas a diversas tensiones durante el proceso de crecimiento, incluyendo tensiones bióticas, así como tensiones abióticas como la temperatura, la sequía, la sal y los metales pesados. Para hacer frente a estas adversidades bióticas y abióticas, las plantas han evolucionado mecanismos regulatorios complejos durante sus adaptaciones ambientales a largo plazo. En un entorno que cambia repentinamente, los modificadores de proteínas apuntan a otras proteínas para inducir modificaciones post-traduccionales (PTM) con el fin de mantener la homeostasis celular y la actividad biológica de las proteínas en las plantas. Las PTM modulan la actividad de las enzimas y los factores de transcripción en sus respectivas vías metabólicas, permitiendo a las plantas producir compuestos esenciales para su supervivencia en condiciones de estrés. Ejemplos de mecanismos post-traduccionales incluyen la fosforilación, la ubiquitinación, la glicosilación, la acetilación, las interacciones proteína-proteína y la degradación dirigida de proteínas. Además, el papel de las modificaciones de histonas en la regulación del metabolismo secundario merece atención debido a su posible impacto en la heredabilidad y su contribución a la tolerancia al estrés. Comprender el aspecto epigenético de estas modificaciones puede proporcionar valiosos conocimientos sobre los mecanismos subyacentes a la respuesta al estrés. En este contexto, también es significativo examinar las PTM que impactan la biosíntesis de metabolitos secundarios. Los metabolitos secundarios abarcan una amplia gama de compuestos como flavonoides, alcaloides y terpenoides. Estos metabolitos secundarios juegan un papel crucial en la defensa de las plantas contra herbívoros, patógenos y estrés oxidativo. En este contexto, es imperativo entender la contribución del metabolismo secundario a la tolerancia de las plantas a las tensiones abióticas y cómo este entendimiento puede aprovecharse para mejorar la supervivencia a largo plazo. Si bien muchos estudios se han centrado en la regulación transcripcional de estos metabolitos, hay un creciente interés en comprender varios cambios en las PTM, como la acetilación, la glicosilación y la fosforilación, que son capaces de modular la respuesta de las plantas a las condiciones ambientales. En conclusión, una exploración integral de los mecanismos post-traduccionales en el metabolismo secundario puede mejorar nuestra comprensión de las respuestas de las plantas al estrés abiótico. Este conocimiento tiene un gran potencial para futuras aplicaciones en la mejora genética y estrategias de cría destinadas a aumentar la resiliencia de las plantas ante los desafíos ambientales.