SmartPEPXYL

El projecte SmartPEPXYL vol proporcionar nous compostos basats en pèptids com a productes fitosanitaris intel·ligents enfront les malalties causades per Xylella fastidiosa (Xf). Aquest patogen bacterià que està limitat al xilema de les plantes i que es transmet mitjançant un insecte vector, provoca una gran varietat de malalties en cultius molt importants que tenen un elevat impacte econòmic, com per exemple la vinya, l’olivera i l’ametller.

Aquest projecte es porta a terme en el marc de la UdG en col·laboració amb el Laboratori d’Innovació en Processos i Productes de Síntesis Orgànica (LIPPSO), amb qui s’ha estat col·laborant durant els darrers anys en altres projectes.

L’objectiu del projecte rau en assolir una activitat agrícola productiva desenvolupant nous compostos sostenibles basats en pèptids, per a protegir els cultius enfront de Xf, reduint així els problemes que causen els productes fitosanitaris actuals, al mateix temps que compleixen amb els requeriments reguladors que demanen un impacte ambiental baix que és el que està demandant els consumidors que cada vegada més cerquen productes amb aquestes característiques per la protecció dels cultius. A més a més, el projecte està alineat amb els principis de la Directiva Europea (Directiva 2009/128/EC) i l’estratègia del Pacte Verd Europeu (Green Deal) per reduir l’impacte dels pesticides en la salut humana i el medi ambient.

En aquest projecte s’identificaran nous compostos basats en pèptids dirigits a factors de creixement i de virulència de Xf i s’elucidaran els mecanismes d’acció dels pèptids més interessants.

Per assolir aquest objectiu, es proposen dos tipus de compostos basats en pèptids:

• La primera classe de compostos que es proposen en aquest projecte com a potencials productes pel control de Xf son molècules antisentit, Pèptids àcido-Nucleics (PNAs) que estan dirigits a l’ARN. Aquests compostos hibriden amb l’ARN i en conseqüència redueixen els nivells d’expressió de les proteïnes responsables de la patogenicitat i de la virulència.

• La segona classe de compostos que es desenvoluparan en el projecte són els pèptids dirigits a dianes (TOP), en els que les dianes poden ser membranes, biofilm, o be estructures cel·lulars o dianes involucrades en la resposta defensiva de les plantes, o de manera més específica, dissenyant pèptids que s’uneixin a dominis conservats de proteïnes que siguin factors de virulència en Xf.

Una vegada identificats els compostos basats en pèptids més prometedors, es portaran a terme diferents estudis per elucidar el principal mecanisme d’acció.

 Les tres HIPÒTESIS INICIALS DEL PROJECTE SÓN:

• Els Pèptids àcido-mucleicd, (PNAs) i els pèptids dirigits a dianes (TOP) proporcionaran nous tipus de compostos per a tractar les plantes susceptibles a Xf i reduir el procés d’infecció y desenvolupament de la malaltia.

• Els PNAs i els Tops seleccionats podran optimitzar-se per a millorar el seu perfil biològic mitjançant la seva conjugació/combinació amb altres pèptids o compostos no peptídics, com ara pèptids que penetren en la cèl·lula (CCP), polifenols o líquids aniònics, o mitjançant la incorporació de modificacions estructurals.

• L’elucidació de les dianes y els processos clau en els que intervenen els pèptids líders seleccionats permetran el disseny racional per a noves i millores seqüències i es podran posar les bases per una aplicació del producte que aconsegueixi una alta eficàcia en el control de la malaltia.

En resum, el projecte consisteix en el desenvolupament de nous compostos intel·ligents basats en pèptids àcido-nucleics (PNAs) i pèptids dirigits a dianes (TOPs) per a controlar el patogen bacterià o induint les defenses de les plantes amb l’objectiu de prevenir la infecció o curar les plantes infectades de la malaltia.

Aquest és un projecte de quatre anys de durada que va començar el 2023 I acabarà el 2027.