Descubren estructura de enzima vegetal que revolucionaría la protección de cultivos

El hallazgo permite desarrollar herramientas contra enfermedades agrícolas y reducir el uso de fungicidas convencionales

Tras más de 30 años de investigación, un equipo de científicos de la Universidad Rutgers y el Laboratorio Nacional de Brookhaven logró descifrar la estructura y el mecanismo de activación de una enzima crucial en las plantas, lo cual podría transformar el manejo de enfermedades agrícolas. El estudio, publicado en Nature Communications, representa un avance significativo en la biotecnología vegetal, con posibles aplicaciones en el desarrollo de cultivos más resistentes y sostenibles.

El grupo de investigación, encabezado por Eric Lam(Rutgers University-New Brunswick) y Qun Liu (Brookhaven National Laboratory), centró sus estudios en la metacaspasa 9. Esta enzima, específica de las plantas, regula la muerte celular programada, un proceso natural que mantiene la integridad del organismo vegetal. Gracias al uso de cristalografía de rayos X y simulaciones moleculares en el National Synchrotron Light Source II, los científicos captaron la imagen más detallada hasta la fecha de esta proteína, identificando su activación bajo condiciones ácidas.

Qun Liu explicó que "comprender la forma y modo de activación de la metacaspasa 9 significa que ahora podemos diseñar herramientas para proteger a las plantas de enfermedades y estrés ambiental". El equipo ya ha presentado una patente provisional sobre tecnologías derivadas del hallazgo.

Los investigadores también desarrollaron versiones hiperactivas de la enzima, con potencial para incorporarse en genes vegetales y generar resistencia frente a enfermedades como el mildiu o las royas. Esta alternativa busca reducir el uso de fungicidas químicos, cuya eficacia es limitada y plantea preocupaciones ambientales.

Uno de los objetivos es combatir patógenos necrotróficos, como el hongo Sclerotinia sclerotiorum, causante de la pudrición blanca. Según Lam, el conocimiento de esta enzima permitiría diseñar productos que inhiban su acciónsin afectar a animales ni al medioambiente: "Podrían usarse en agricultura para detener necrotróficos dañinos, resultando en tratamientos más seguros y eficaces".

El estudio contó con la colaboración deZhili Pang (Rutgers), Haijiao Liuy Max Henderson (Brookhaven/Stony Brook), y Qinfang Zhang (Stony Brook). Fue financiado por el Departamento de Energía de Estados Unidosy la Fundación Nacional de Ciencias.

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