Una nueva familia de herbicidas
En los últimos años la aparición de malezas resistentes a los herbicidas más utilizados en la agricultura plantea desafíos que deben ser abordados con urgencia. En este trabajo se muestra el desarrollo de una nueva clase de herbicidas, basados en compuestos de tiazolopiridinas, mediante el uso de la metodología de «scaffold hopping”, técnica que permite reemplazar una parte esencial de la molécula de un compuesto con una estructura diferente pero de función similar. Los investigadores identificaron que las tiazolopiridinas inhiben la enzima acyl–acyl carrier protein (ACP) thioesterase (FAT). Los ensayos en invernadero demostraron que estos compuestos tienen un excelente control sobre ciertas especies de malezas cuando son usados en aplicaciones de preemergencia y ofrecen cierta selectividad en determinados cultivos.
Steven A. G. Abel, Neanne Alnafta, Elisabeth Asmus, Birgit Bollenbach-Wahl, Ralf BraunJan Dittgen, Anne Endler, Jens Frackenpohl, Jörg Freigang, Elmar Gatzweiler, Ines Heinemann, Hendrik Helmke, Bernd Laber, Gudrun Lange, Anu Machettira, Gillian McArthur, Thomas Müller, Magdalena Odaybat, Anna M. Reingruber, Sina Roth, Christopher H. Rosinger, Dirk Schmutzler, Wolfgang Schulte, Rhea Stoppel, Jörg Tiebes, Giulio Volpin, David M. Barber. (2023). A Study in Scaffold Hopping: Discovery and Optimization of Thiazolopyridines as Potent Herbicides That Inhibit Acyl-ACP Thioesterase. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 71(47), 18212–18226.
https://doi.org/10.1021/acs.jafc.3c02490
Desentrañan el genoma de la roya de la soja
Phakopsora pachyrhizi es el agente causal de la roya asiática de la soja, una de las enfermedades agrícolas más perjudiciales en el mundo. Las esporas infecciosas son típicamente dicariotas, una característica única de los hongos en la que dos núcleos haploides residen en la misma célula. A pesar del impacto de Phakopsora pachyrhizi en los cultivos de soja alrededor del mundo, la secuenciación de su genoma es muy complicada debido a su gran tamaño, alta complejidad y contenido elevado de elementos repetitivos. En este trabajo, los autores lograron secuenciar tres genomas independientes de Phakopsora pachyrhizi y encontraron un genoma de hasta 1.25 Gb que comprende dos haplotipos con un contenido de elementos transponibles (TE) de aproximadamente el 93%. Se muestra el impacto dominante de estos TEs en el genoma y su papel clave en la adaptación de Phakopsora pachyrhizi a diversos hospedantes y a diferentes estreses ambientales.
Yogesh K. Gupta, Francismar C. Marcelino-Guimarães, Cécile Lorrain, Andrew Farmer, Sajeet Haridas, Everton Geraldo Capote Ferreira, Valéria S. Lopes-Caitar, Liliane Santana Oliveira, Emmanuelle Morin, Stephanie Widdison, Connor Cameron, Yoshihiro Inoue, Kathrin Thor, Kelly Robinson, Elodie Drula, Bernard Henrissat, Kurt LaButti, Aline Mara Rudsit Bini, Eric Paget, Vasanth Singan, Christopher Daum, Cécile Dorme, Milan van Hoek, Antoine Janssen, Lucie Chandat, Yannick Tarriotte, Jake Richardson, Bernardo do Vale Araújo Melo, Alexander H. J. Wittenberg, Harrie Schneiders, Stephane Peyrard, Larissa Goulart Zanardo, Valéria Cristina Holtman, Flavie Coulombier-Chauvel, Tobias I. Link, Dirk Balmer, André N. Müller, Sabine Kind, Stefan Bohnert, Louisa Wirtz, Cindy Chen, Mi Yan, Vivian Ng, Pierrick Gautier, Maurício Conrado Meyer, Ralf Thomas Voegele, Qingli Liu, Igor V. Grigoriev, Uwe Conrath, Sérgio H. Brommonschenkel, Marco Loehrer, Ulrich Schaffrath, Catherine Sirven, Gabriel Scalliet, Sébastien Duplessis, H. Peter van Esse.(2023). Major proliferation of transposable elements shaped the genome of the soybean rust pathogen Phakopsora pachyrhizi. Nature Communications, 14(1).
El secreto de las abejas
Muchas especies vegetales poseen mecanismos de defensa contra los herbívoros. Entre ellos, los compuestos químicos tóxicos son de los más extendidos. Sin embargo, estos mecanismos pueden ser también perjudiciales contra los organismos benéficos para las plantas, como los polinizadores. En este sentido, se entiende poco cómo los insectos benéficos, como los polinizadores, enfrentan la presencia de estos químicos potencialmente tóxicos en el néctar y el polen. En este estudio, se caracterizó un mecanismo de detoxificación de metabolitos secundarios de plantas en los himenópteros. Se demostró que, en abejas melíferas, la familia CYP336 de enzimas citocromo P450 detoxifica alcaloides, un grupo de potentes insecticidas naturales. Estos resultados proporcionan información detallada sobre la evolución de los P450s como un componente clave de los sistemas de detoxificación en los himenópteros y revelan la base molecular de las adaptaciones mutuas entre plantas e insectos beneficiosos.
Haas, J., Beck, E., Troczka, B. J., Hayward, A., Hertlein, G., Zaworra, M., Lueke, B., Buer, B., Maiwald, F., Beck, M. E., Nebelsiek, B., Glaubitz, J., Bass, C., Nauen, R. (2023). A conserved hymenopteran-specific family of cytochrome P450s protects bee pollinators from toxic nectar alkaloids. Science Advances, 9(15), 1–14.
Avances en la lucha contra las plagas
Los insectos plaga afectan los cultivos agrícolas a través de la alimentación directa o por la transmisión de enfermedades de las plantas. Conocer a fondo a las especies plaga -su ciclo de vida, comportamiento, fisiología y genética- es necesario para implementar medidas de manejo integrado que permitan desarrollar mecanismos de contros eficaces y sostenibles.
En este trabajo se presentan los genomas completos (a nivel cromosómico, incluyendo el ADN mitocondrial) de 19 plagas de insectos. Se pretende que esta información pública ayude al monitoreo de los mecanismos de resistencia y el desarrollo de métodos de control altamente selectivos.
King, R., Buer, B., Davies, T. G. E., Ganko, E., Guest, M., Hassani-Pak, K., Hughes, D., Raming, K., Rawlings, C., Williamson, M., Crossthwaite, A., Nauen, R. & Field, L. (2023). The complete genome assemblies of 19 insect pests of worldwide importance to agriculture. Pesticide Biochemistry and Physiology, 191(January), 105339.