Novas biomoléculas potencialmente aplicadas no controle de Anthonomus grandis, via RNA interferente

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Autor(es): dc.contributorSá, Maria Fátima Grossi de-
Autor(es): dc.creatorLeite, Ana Gabriela Borges-
Data de aceite: dc.date.accessioned2021-10-14T18:03:51Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2021-10-14T18:03:51Z-
Data de envio: dc.date.issued2020-10-06-
Data de envio: dc.date.issued2020-10-06-
Data de envio: dc.date.issued2020-10-06-
Data de envio: dc.date.issued2020-06-15-
Fonte completa do material: dc.identifierhttps://repositorio.unb.br/handle/10482/39501-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/622693-
Descrição: dc.descriptionTese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2020.-
Descrição: dc.descriptionEm insetos, diversas moléculas podem ser estudadas e utilizadas no controle de pragas, como neuropeptídeos, que atuam como hormônios em processos fisiológicos diversos, como atividade muscular, cardíaca, metamorfose, reprodução, entre outros. Estas moléculas agem e são controladas diretamente pela combinação do sistema endócrino e neural. Neste estudo, incialmente foram avaliados oito neuropeptídeos e/ou receptores de neuropeptídeos distintos do inseto-praga Anthonomus grandis, visando a identificação de moléculas alvo para seu controle, incluíndo o receptor de hormônio ecdisona (EcR), e o receptor de hormônio precursor de ecdise (ETHR), hormônio adipocinético e seu receptor (AKH/AKHR), hormônio relacionado a AKH/Corazonin e seu receptor (ACP/ACPR) e hormônio alatostatina e seu receptor (AST/ASTR). A validação funcional destas moléculas foi realizada, via RNA interferente, em larvas de 3o instar e fêmeas adultas de A. grandis. O silenciamento destes genes através do dsRNA, em larvas, resultou em sete genes com letalidade acima de 40%: EcR, ETHR, AKH, ACP, ACPR, AST e ASTR. Em fêmeas adultas, o silenciamento destes genes resultou também em setes genes que possuíam mortalidade acima de 40%: EcR, ETHR, AKHR, ACP, ACPR, AST e ASTR. Ademais, as toxinas Cry também podem ser uma alternativa de controle de insetos por sua alta especificidade para determinadas espécies ou ordens. Além disto, essas toxinas não são tóxicas para vertebrados, o que é uma vantagem ambiental e alternativa ao uso de inseticidas. Devido a sua utilização no controle de insetos-praga, surgiram também necessidades de entendimento dos mecanismos de sua ação, ligação aos receptores e pontos que podem modular a resistência às toxinas Cry nas mais variadas ordens de insetos ou espécie de alto interesse agrícola. Os receptores de toxina Cry são fundamentais nos estudos do entendimento da toxicidade dessas toxinas, visto que são o elo entre a atividade tóxica ou resistência. Estes receptores estão localizados no intestino dos insetos e recentemente com a técnica do RNA interferente foi possível elencar com maiores chances os receptores de determinada toxina e em determinada espécie. No presente estudo também foram selecionados possíveis receptores de toxina Cry1Ba6 e Cry10Aa em A. grandis, que mostraram atividade tóxica, especialmente a toxina Cry10Aa, que é de grande interesse e necessidade. A seleção incial resultou em 5 candidatos finais. Em seguida, foram produzidas as toxinas Cry em sistema de expressão heterólogo E. coli, com distintas construções e alterações, mas que não obteve sucesso pela baixa quantidade de toxina resultante, tornando-se inviável. Mesmo sem a toxina para os testes de atividade tóxica e desafio do silenciamento dos candidatos a receptor, o silenciamento destes genes foi testado quanto a letalidade para a dose inicial de 500 ng em larvas de 3o instar. Destes, um se mostrou altamente letal, resultando em mortalidade acima de 90% com 500 ng de dsRNA para o gene CADERINA e mesmo em baixa concentração, 5 ng, com mortalidade em torno de 70%, e fenótipo letal de larvas escurecidas não desenvolvidas. Portanto, até o presente momento não foi possível identificar nenhum receptor de toxina Cry10Aa ou Cry1Ba6, mas foi possível identificar diversos neuropeptídeos que demonstraram grande potencial de aplicação no controle de A. grandis, e também um possível receptor de toxina Cry, altamente letal, confirmando suas funcionalidades para a sobrevivência e o desenvolvimento desse inseto. Diante de sua importância no desenvolvimento de A. grandis e na compreensão da fisiologia desta importante praga, futuramente esses genes poderão ser utilizados junto a ferramentas biotecnológicas mais específicas.-
Descrição: dc.descriptionIn insects, several molecules can be studied and used in pest control, such as neuropeptides, which act as hormones in different physiological processes, such as muscle, cardiac, metamorphosis, reproduction, among others. These molecules act and are controlled directly by the combination of the endocrine and neural systems. In this study, eight neuropeptides and / or neuropeptide receptors distinct from the pest insect Anthonomus grandis were initially evaluated, aiming at the identification of target molecules for their control, including the ecdysone hormone receptor (EcR), and the ecdysis precursor hormone receptor (ETHR), adipokinetic hormone and its receptor (AKH / AKHR), hormone related to AKH / Corazonin and its receptor (ACP / ACPR) and hormone alatostatin and its receptor (AST / ASTR). The functional validation of these molecules was performed, via interfering RNA, in 3rd instar larvae and adult A. grandis females. The silencing of these genes through dsRNA, in larvae, resulted in seven genes with lethality above 40%: EcR, ETHR, AKH, ACP, ACPR, AST and ASTR. In adult females, the silencing of these genes also resulted in seven genes that had mortality above 40%: EcR, ETHR, AKHR, ACP, ACPR, AST and ASTR. In addition, Cry toxins can also be an alternative to insect control due to their high specificity for certain species or orders. In addition, these toxins are not toxic to vertebrates, which is an environmental advantage and an alternative to the use of insecticides. Due to its use in the control of insect pests, there were also needs to understand the mechanisms of its action, connection to receptors and points that can modulate resistance to Cry toxins in the most varied orders of insects or species of high agricultural interest. Cry toxin receptors are essential in studies to understand the toxicity of these toxins, since they are the link between toxic activity or resistance. These receptors are located in the intestine of insects and recently with the interfering RNA technique it was possible to list the receptors of a certain toxin and in a specific species with greater chances. In the present study, possible receptors for toxin Cry1Ba6 and Cry10Aa in A. grandis were also selected, which showed toxic activity, especially the toxin Cry10Aa, which is of great interest and need. The initial selection resulted in 5 final candidates. Then, the Cry toxins were produced in a heterologous E. coli expression system, with different constructions and alterations, but which was not successful due to the resulting low amount of toxin, making it unfeasible. Even without the toxin for the tests of toxic activity and challenge of silencing the candidate candidates, the silencing of these genes was tested for lethality for the initial dose of 500 ng in 3rd instar larvae. Of these, one proved to be highly lethal, resulting in mortality above 90% with 500 ng of dsRNA for the CADERINA gene and even in low concentration, 5 ng, with mortality around 70%, and lethal phenotype of undeveloped black larvae. Therefore, up to the present moment it has not been possible to identify any Cry10Aa or Cry1Ba6 toxin receptor, but it has been possible to identify several neuropeptides that have shown great potential for application in the control of A. grandis, as well as a possible Cry toxin receptor, highly lethal, confirming its functionalities for the survival and development of this insect. In view of its importance in the development of A. grandis and in the understanding of the physiology of this important pest, in the future these genes may be used together with more specific biotechnological tools.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Direitos: dc.rightsAcesso Aberto-
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Palavras-chave: dc.subjectBicudo-do-algodoeiro-
Palavras-chave: dc.subjectNeuropeptídeos-
Palavras-chave: dc.subjectRNA interferente-
Palavras-chave: dc.subjectControle de pragas-
Palavras-chave: dc.subjectControle de insetos-
Título: dc.titleNovas biomoléculas potencialmente aplicadas no controle de Anthonomus grandis, via RNA interferente-
Tipo de arquivo: dc.typelivro digital-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional – UNB

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