Un nuevo "medicamento" de molécula pequeña protege los cultivos de la sequía

Empleando un enfoque basado en la estructura para el descubrimiento y diseño de moléculas pequeñas, los investigadores han desarrollado un "medicamento" que protege de la sequía a los cultivos, según un nuevo estudio.

Los resultados muestran que la opabactina, el nuevo imitador sintético del ácido abscísico (ABA), es casi 10 veces más efectiva que el ABA natural para la manipulación del uso del agua de los cultivos. Los estomas, pequeños poros esparcidos por la superficie de las hojas de las plantas, se abren y se cierran para regular el intercambio de vapor de agua y dióxido de carbono (CO2) entre la planta y la atmósfera.

Sin embargo, este mecanismo genera una compensación entre el crecimiento de las plantas y el uso del agua, por lo que las mejoras en uno de los aspectos tiene un coste en el otro. De esta manera, el desarrollo de cultivos que combinen un alto rendimiento con una alta eficiencia de uso del agua ha supuesto un importante desafío agrícola.

Los "medicamentos" agroquímicos, en especial los que imitan el ABA, una hormona clave en la respuesta de la planta a la disponibilidad de agua, podrían usarse para sortear este problema al permitir el control bajo demanda del uso del agua por parte de las plantas. Como resultado, el ABA y sus receptores se han convertido en un objetivo atractivo en los enfoques genéticos y agroquímicos que buscan mejorar la tolerancia a la sequía de los cultivos.

Aditya Vaidya y sus colegas descubrieron que los imitadores de ABA sintéticos actuales presentan una bioactividad escasa y de corta duración, además de estar potencialmente limitados por su débil afinidad con los objetivos receptores necesarios. Para abordar este problema, Vaidya et al. usaron el cribado virtual y el diseño químico basado en la estructura para descubrir y optimizar la función de un agonista de ABA más efectivo.

Los resultados muestran que su molécula presenta una alta potencia tanto en cultivos de trigo como de tomate, y que cuando se aplica proporciona una protección duradera frente a los efectos adversos de la falta de agua. "Este nuevo trabajo proporciona una evidencia importante de que este enfoque genómico químico puede ofrecer enfoques nuevos y atractivos para el uso conjunto de productos químicos y genética, a fin de crear una mayor eficiencia en el uso del agua en nuestros cultivos más importantes", escriben George Phillips y Michael Sussman en un artículo de Perspective relacionado. (Fuente: AAAS)