Integrated In Vitro and In Silico Evaluation of Natural Plasmid-Curing Agents Against Multidrug-Resistant Agrobacterium tumefaciens.

چکیده اصلی

Multidrug-resistant (MDR) Agrobacterium tumefaciens threatens healthcare and agriculture. Toxicity and environmental risks limit conventional plasmid-curing agents, prompting natural alternatives. Curcumin, piperine, and quercetin were tested for plasmid-curing against clinically isolated MDR A. tumefaciens. Morphological and 16S rRNA gene sequencing were used for identification of the isolate. Antimicrobial susceptibility and biofilm formation were measured pre- and post-treatment. Molecular docking was performed to analyze phytocompound-plasmid maintenance protein interactions. Broad-spectrum resistance and ethidium bromide insensitivity were found in the MDR isolate. Curcumin, piperine, and quercetin induced plasmid curing by restoring antibiotic susceptibility and inhibiting biofilm formation. The observed increases in antibiotic susceptibility following treatment were statistically significant (p < 0.05). Molecular docking showed strong binding affinities for quercetin and tetracycline, supporting these effects' mechanism. These results show that natural compounds can eliminate MDR A. tumefaciens biofilm formation and plasmid-mediated resistance. Curcumin, piperine, and quercetin disrupt plasmid stability through protein-ligand interactions, offering a promising alternative to traditional curing agents. Curcumin, piperine, and quercetin are eco-friendly, effective plasmid-curing agents that may combat A. tumefaciens multidrug resistance. This integrated in vitro and in silico approach supports phytocompound research and antibiotic-resistant pathogen treatment.

ترجمه فارسی چکیده

آگروباکتریوم تومفاسینس مقاوم به داروهای متعدد (MDR) تهدیدی برای بهداشت و کشاورزی است. سمیت و ریسک‌های محیطی محدودیت‌هایی برای عوامل سنتی حذف پلاسمید ایجاد کرده و منجر به جستجوی جایگزین‌های طبیعی شده است. کورکومین، پپرین و کوئرستین برای حذف پلاسمید علیه MDR A. tumefaciens جدا شده از بیماران آزمایش شدند. برای شناسایی ایزوله، از بافت‌شناسی و توالی‌یابی ژن 16S rRNA استفاده شد. مقاومت آنتی‌میکروبی و تشکیل بیوفیلم قبل و بعد از درمان اندازه‌گیری شدند. مولکولی‌دوکینگ برای تحلیل تعاملات ترکیبات گیاهی با پروتئین‌های حفظ پلاسمید انجام شد. در ایزوله MDR، مقاومت طیف‌گسترده و عدم حساسیت به اتییدیم برومید یافت شد. کورکومین، پپرین و کوئرستین با بازگرداندن حساسیت آنتی‌بیوتیکی و مهار تشکیل بیوفیلم، حذف پلاسمید را القا کردند. افزایش‌های مشاهده‌شده در حساسیت آنتی‌بیوتیکی پس از درمان به صورت آماری معنادار بودند (p < 0.05). مولکولی‌دوکینگ نشان داد که تعاملات قوی برای کوئرستین و تتراسایکلین وجود دارد که مکانیسم این اثرات را پشتیبانی می‌کند. این نتایج نشان می‌دهد که ترکیبات طبیعی می‌توانند تشکیل بیوفیلم و مقاومت mediated by plasmid را در A. tumefaciens حذف کنند. کورکومین، پپرین و کوئرستین با از بین بردن پایداری پلاسمید از طریق تعاملات پروتئین-لیگاند، جایگزینی امیدوارکننده برای عوامل سنتی هستند. این ترکیبات عوامل حذف پلاسمید دوستدار محیط زیست و مؤثری هستند که ممکن است مقاومت چنددارویی A. tumefaciens را مهار کنند. این رویکرد یکپارچه آزمایشگاهی و شبیه‌سازی کامپیوتری، پژوهش بر روی ترکیبات گیاهی و درمان عوامل بیماری‌زا مقاوم به آنتی‌بیوتیک را پشتیبانی می‌کند.

متن کامل اصلی