SmartPEPXYL

El proyecto SmartPEPXYL quiere proporcionar nuevos compuestos basados en péptidos como productos fitosanitarios inteligentes frente a enfermedades de las plantas causadas por Xylella fastidiosa (Xf). Este patógeno es una bacteria limitada al xilema de la planta que se transmite mediante insectos vectores y causa una gran variedad de enfermedades en importantes cultivos con un elevado impacto económico, incluyendo vid, almendro y olivo.

Este proyecto se lleva a cabo en el marco de la UdG en colaboración con el Laboratorio de Innovación en Procesos y Productos de Síntesis Orgánica (LIPPSO), con el que se han llevado a cabo otros proyectos coordinados en los últimos años.

El objetivo del proyecto es conseguir una actividad agrícola productiva desarrollando nuevos compuestos sostenibles basados en péptidos para proteger los cultivos frente a Xf, reduciendo así los problemas causados por los productos fitosanitarios actuales y al mismo tiempo cumplen los requerimientos reguladores de un bajo impacto ambiental ajustándose a la demanda de los consumidores que cada vez prefieren este tipo de productos para la protección de las plantas. Además, el proyecto está alineado con los principios de la Directiva Europea (Directiva 2009/128/EC) y la estrategia del Pacto Verde Europeo (Green Deal) para reducir el impacto de los pesticidas en la salud y en el medio ambiente.

En este proyecto se identificarán nuevos compuestos basados en péptidos dirigidos a factores de crecimiento y de virulencia de Xf y se elucidarán los mecanismos de acción de los péptidos más prometedores.

Para conseguir este objetivo, se proponen dos tipos de compuestos basados en péptidos:

• La primera clase de compuestos que se proponen en este proyecto como potenciales productos para el control de Xf son moléculas anti sentido, Péptidos acido-nucleícos (PNAs) que están dirigidos al ARN. Estos compuestos hibridan con el ARN y en consecuencia reducen los niveles de expresión de las proteínas responsables de la patogenicidad y la virulencia.

• La segunda clase de compuestos que se desarrollaran en el proyecto son los péptidos dirigidos a dianas (TOP) cuyas dianas son las membranas, el biofilm, o bien estructuras extracelulares o dianas involucradas en la respuesta defensiva de las plantas o, de manera más específica, diseñando péptidos para su unión con dominios conservados de proteínas que sean factores de virulencia de Xf.

 Una vez se hayan identificado los compuestos basados en péptidos más prometedores, se realizarán estudios posteriores para elucidar el principal mecanismo de acción.

Las tres HIPÓTESIS iniciales del proyecto son:

• Los Péptidos Ácido Nucleicos (PNAs) y los Péptidos dirigidos a dianas (TOPs) proporcionaran un nuevo tipo de compuestos para tratar las plantas susceptibles a Xf y reducir el proceso de infección y desarrollo de la enfermedad.


• Los PNAs y los TOPs seleccionados podrán optimizarse para mejorar su perfil biológico mediante su combinación o conjugación con otros péptidos o compuestos no peptídicos, como péptidos que penetran en las células (CPP), polifenoles o líquidos iónicos, o mediante la incorporación de modificaciones estructurales.


• La Elucidación de las dianas y los procesos clave en los que interviene los péptidos líderes seleccionados permitirá el diseño racional para nuevas y mejores secuencias y poder sentarlas bases para una aplicación del producto que consiga una alta eficacia en el control de la enfermedad

En resumen, el proyecto consiste en el desarrollo de nuevos compuestos inteligentes basados en ácidos nucleicos peptídicos (PNAs) y péptidos dirigidos a dianas (TOPs) para controlar el patógeno bacteriano, o induciendo las defensas de las plantas con el objetivo de prevenir la infección o curar plantas infectadas de la enfermedad.

Este es un Proyecto de cuatro años de duración que empezó en 2023 y terminará en 2027.