Investigadores de la Universidad de Curtin han descubierto un nuevo y prometedor sitio objetivo de herbicidas en las plantas con el potencial de proporcionar nuevas soluciones para los productores que se enfrentan al creciente problema de la resistencia a los herbicidas.
por Lucien Wilkinson, Universidad de Curtin
Publicado recientemente en Nature Communications y dirigido por investigadores del Centro Curtin para el Manejo de Cultivos y Enfermedades (CCDM) en colaboración con la Universidad de Australia Occidental, la investigación ha utilizado estatinas , una clase de sustancias químicas comúnmente utilizadas en humanos para reducir el colesterol, para revelar una enzima en plantas que podría ser un sitio objetivo para el desarrollo de un nuevo grupo de herbicidas.
El autor principal e investigador de CCDM, el Dr. Joel Haywood, dijo que después de buscar en una colección de más de 1500 medicamentos existentes y bien conocidos, su equipo encontró estatinas y decidió explorar más sus propiedades herbicidas.
«Las estatinas se encontraron por primera vez en los hongos a mediados de la década de 1970 y los hongos las utilizan para defenderse de otros microorganismos», dijo el Dr. Haywood.
«Las estatinas se unirán a una enzima llamada HMGR y, cuando se apliquen a las plantas , evitarán que esta enzima produzca grasas, hormonas y vitaminas importantes, lo que provocará la muerte de la planta. También encontramos un rasgo de tolerancia a las estatinas de los hongos que producen estatinas. tener una segunda enzima HMGR a la que no afecten las estatinas, para asegurar que los hongos no se maten a sí mismos con sus propias estatinas.
«Como parte de esta investigación, determinamos la primera forma 3D para una enzima HGMR vegetal, lo que nos permitió descubrir diferencias que podríamos explotar para hacer que las estatinas sean más específicas para las plantas.
«Usando este modelo 3D, el equipo ahora podrá concentrarse en encontrar los mejores productos químicos que podrían bloquear la enzima mediante la búsqueda en bibliotecas químicas virtuales».
El coautor y director adjunto de CCDM, el profesor Josh Mylne, dijo que si bien es muy poco probable que las estatinas se usen en herbicidas debido a su importancia vital como medicamentos humanos, esta investigación allana el camino para nuevos tipos de productos químicos que podrían bloquear la HMGR y, por lo tanto, matar las malas hierbas.
«Nos guste o no, los herbicidas son vitales para la agricultura moderna a gran escala, pero el uso excesivo de herbicidas clave ha alentado la proliferación de malas hierbas resistentes a los herbicidas», dijo el profesor Mylne .
«Durante los últimos 40 años, solo un nuevo grupo de herbicidas ha llegado al mercado, lo que significa que encontrar nuevas opciones de herbicidas para los productores es más importante que nunca, si queremos evitar una mayor presión sobre la seguridad alimentaria .
«Esta investigación le dará a la industria agrícola alguna esperanza de que hay nuevas ideas en camino para el manejo de malezas, ayudando a los productores a minimizar las pérdidas de rendimiento y permitiendo una mejor productividad.
«El trabajo que hemos hecho hasta ahora hará que esto suceda mucho más rápido, así que observe este espacio».
Más información: Joel Haywood et al, Un rasgo de tolerancia fúngica y los inhibidores selectivos ofrecen la HMG-CoA reductasa como un modo de acción herbicida,
Nature Communications (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-33185-0
