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Submissões Recentes
- ItemProspecção de genes de suscetibilidade (S-genes) a doenças em Cafeeiro (Coffea arabica) para edição via CRISPR/Cas9(2025) Sarah Barbosa de Deus; Samuel Mazzinghy Alvarenga.A ocorrência da ferrugem, doença causada pelo fungo Hemileia vastatrix, em cafeeiro (Coffea arabica) é uma das maiores preocupações dos produtores dessa cultura, pois é capaz de reduzir a produtividade em níveis que causam grandes prejuízos econômicos. Tradicionalmente, o controle da doença é feito com fungicidas e cultivares tolerantes, mas a adaptação do patógeno limita a eficácia dessas estratégias. Nesse contexto, a tecnologia CRISPR/Cas9 surge como uma alternativa para o desenvolvimento de variedades com resistência durável. Este identificou genes de suscetibilidade em C. arabica e desenvolveu gRNAs específicos para edição gênica via CRISPR. Foram selecionados três genes candidatos (MLO-like, DMR6-like e nsLTP-like) com base em sua descrição funcional em espécies como Arabidopsis thaliana, Solanum lycopersicum, Nicotiana tabacum e Capsicum annuum. A análise comparativa das sequências nucleotídicas e proteicas foi realizada utilizando a ferramenta EMBOSS Water e os resultados foram visualizados no software Jalview. Os genes MLO-like e DMR6-like apresentaram identidade nucleotídica moderada (39,8% a 44,4%) entre as espécies comparadas, enquanto o gene nsLTP-like mostrou maior conservação, especialmente com A. thaliana, com 66,7% de identidade proteica. Para o desenho dos gRNAs, utilizou-se a plataforma CRISPOR, focando no genoma de referência do Coffea arabica e parâmetros como conteúdo GC (40-60%) e especificidade (MIT Score = 80). Foram gerados 14 gRNAs, sendo seis para MLO-like, cinco para DMR6-like e três para nsLTP-like. Os gRNAs para DMR6-like destacaram-se pelos altos scores de especificidade (95-99), indicando baixo risco de efeitos off-target. Em contraste, os gRNAs para o gene nsLTP-like apresentaram scores de especificidade mais baixos (82-89), sugerindo uma menor eficiência potencial de clivagem e um risco ligeiramente maior de edições indesejadas. O desenho de gRNAs para edição de genes de suscetibilidade em C. arabica por CRISPR representa uma abordagem ainda não explorada na literatura. A seleção de sequências alvo que prioriza regiões com provável função relevante se mostra como uma estratégia potencialmente eficiente para a redução de vulnerabilidade de plantas a patógenos específicos. Os resultados demonstram a viabilidade da abordagem computacional para identificar genes de suscetibilidade e desenhar gRNAs específicos em C. arabica, apesar da complexidade do genoma tetraplóide da espécie. A validação experimental dos gRNAs propostos neste trabalho deve ser realizada em estudos futuros de edição dos genes-alvo, assim a funcionalidade das proteínas no contexto da suscetibilidade ao patógeno pode ser determinada, podendo contribuir para o desenvolvimento de variedades resistentes.
- ItemUso do bacillus subtilis como agente de biocontrole de fitopatógenos da cultura de soja(2021) Sindy Pereira Montino; Felipe da Silva FigueiraAtualmente a soja é uma das culturas de maior importância econômica para o Brasil e o mundo, sendo uma das principais fontes de renda nas exportações brasileiras. Um dos grandes desafios enfrentados pela sojicultura é o controle de patógenos causadores de doenças, dentre as quais a ferrugem, causada pelo fungo Phakopsora pachyrhizi, merece destaque devido a sua severidade, fácil dispersão e potencial de dano, podendo gerar perdas de até 90% na cultura. O controle de doenças como a ferrugem é feito, principalmente, através do uso de fungicidas, produtos de alta toxicidade que vem causando problemas ambientais e à saúde humana ao longo dos anos. Nesse cenário, o controle biológico apresenta microrganismos não patogênicos capazes de inibir o desenvolvimento de patógenos como uma alternativa inteligente de manejo de doenças, dentre os quais o B. subtilis é uma das espécies mais estudadas. A rizobactéria se ressai por atuar inibindo uma vasta gama de fitopatógenos através de interações de antagonismo ou indução de resistência sistêmica em plantas. Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o B. subtilis como agente de biocontrole de fitopatógenos da cultura da soja. Para o experimento foi adotando um delineamento de blocos ao acaso, com quatro repetições. Seis tratamentos foram estudados: T1, testemunha (sem aplicação), T2, B. subtilis em V3; T3, padrão fungicida; T4, B. subtilis em V3 + padrão fungicida; T5, B. subtilis em todas as aplicações e T6, B. subtilis + padrão fungicida em todas as aplicações, nos quais foram realizadas cinco aplicações: no estádio vegetativo da soja (V3), no estádio reprodutivo (R1) e três aplicações finais com intervalo de 15 dias. Avaliou-se no experimento: severidade de doença, desfolha e produtividade. Os resultados mostraram que o B. subtilis se apresenta como uma alternativa promissora no controle da ferrugem quando utilizado como parte de um programa de manejo integrado de doenças, contribuindo com a redução do uso de fitossanitários, sem que haja perdas na produtividade, uma vez que os tratamentos T4 e T6 registraram as menores médias de severidade e desfolha, juntamente com uma produtividade similar ao tratamento T3.
- ItemSpodoptera frugiperda (lepidoptera: noctuidae) e fungos associados : perspectivas ecológicas e biotecnológicas(2021) Bruna Novais Silva; Taídes Tavares dos SantosA atuação de insetos-praga é um dos principais fatores responsáveis pelas quedas em produtividade agrícola e prejuízos econômicos no Brasil e no mundo. Entre esses insetospraga, destaca-se a lagarta Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae), cujo controle é baseado principalmente em métodos químicos, que são prejudiciais ao ambiente e à saúde humana e animal, além de potencialmente selecionarem populações de lagartas resistentes aos produtos em uso. Investigações da microbiota associada aos insetos e aos substratos a eles circundantes pode contribuir para o entendimento do papel ecológico desses microrganismos, bem como possibilitar insights para o desenvolvimento de produtos e/ou processos de interesse biotecnológico. Diante disso, o objetivo deste estudo foi investigar a interação entre S. frugiperda e fungos ambientais visando à seleção de agentes microbianos com potencial de uso biotecnológico. Para isso, lagartas foram coletadas em campo e criadas em laboratório com dieta natural (folhas de milho da variedade IPR 164 desinfectadas). Durante a criação, foi realizado o monitoramento do ambiente visando a detecção macroscópica de fungos e, foi avaliada a presença destes microrganismos por meio de cultivo. Além disso, foi analisada a eficiência dos métodos de desinfecção superficial das folhas de milho destinadas à alimentação de lagartas. Investigou-se, ainda, a presença de fungos filamentosos e leveduriformes cultiváveis associados à superfície corpórea S. frugiperda e, realizou-se um bioensaio de triagem para atividade inseticida com os fungos mais frequentemente isolados. Entre os resultados, fungos não foram detectados macroscopicamente durante a criação das lagartas, embora tenham sido constatados por meio de cultivo. A comparação entre os protocolos de desinfecção superficial demostrou que o protocolo empregado em rotina laboratorial (denominado como I) permitiu o crescimento de diversos microrganismos (fungos e bactérias), enquanto o protocolo proveniente da literatura (denominado II) se mostrou eficiente na eliminação de microrganismos epifíticos e patogênicos em potencial. Quanto à microbiota do corpo de S. frugiperda, é possível afirmar com veemência que fungos estão frequentemente associados a ela, uma vez que foi possível obter esses microrganismos a partir de todos os insetos amostrados. Com relação ao tamanho populacional, verificou-se maior ocorrência de fungos filamentosos (média ± desvio padrão = 3,5 x 101 ± 3,2 x 101 UFC/lagarta) do que de leveduras (5,0 x 100 ± 5,1 x 100 UFC/lagarta). As 33 morfoespécies (19 de fungos filamentosos e 14 leveduriformes) obtidas foram agrupadas em oito morfotipos (quatro de fungos filamentosos e quatro de leveduras). Representantes de cada um dos três morfotipos mais frequentes (F3, F2 e L1) foram utilizados no bioensaio de atividade inseticida. Numa escala qualitativa de toxicidade, o fungo filamentoso F3 e a levedura L1 mostraram-se atóxicas. Por outro lado, o fungo filamentoso F2, identificado como Cladosporium sp., foi classificado como pouco tóxico. Apesar da baixa toxicidade, esse fungo pode ser considerado como um bom candidato a ser explorado na perspectiva de obtenção de produtos biotecnológicos de interesse para a agricultura. Estudos complementares futuros devem ser conduzidos visando caracterizar quantitativamente a atividade inseticida de metabólitos desse fungo (Cladosporium sp. F2) contra S. frugiperda, bem como elucidar o(s) composto(s) responsáveis por essa atividade.
- ItemFilogenia molecular de fungos do trato digestivo de Phylloicus spp. (Trichoptera: Calamoceratidae)(2021) Gabriela da Paz Serafim; Samuel Mazzinghy AlvarengaOs fungos são organismos eucarióticos presentes em diversos ambientes, incluindo resíduos biológicos, solo e biomassa de plantas e algas. Algumas espécies de insetos se alimentam de biomassa vegetal e degradam lignocelulose com eficiência para produzir glicose como fonte de energia. Dentre as espécies de insetos que vivem em associação com fungos lignocelulolíticos no trato digestivo, destacam-se as pertencentes ao gênero Phylloicus Müller. O presente estudo propõe uma filogenia entre espécies de fungos que vivem em simbiose com larvas de Phylloicus spp., a fim de elucidar relações de parentesco entre espécies fúngicas celulolíticas e não-celulolíticas. As análises de diversidade foram feitas analisando as sequências da região ITS de 83 isolados fúngicos e usando os métodos de inferência Bayesiana e Máxima Verossimilhança. As topologias geradas foram idênticas e altamente suportadas por repetições de bootstrap e Probabilidade Posterior Bayesina. Os resultados sugerem que eventos evolutivos de expansão, contração ou transferência lateral de genes ocorreram durante a expressão de enzimas celulolíticas (CAZymes) em espécies fúngicas, sendo um fator que contribuiu para saltos inter-reinos de hospedeiros e para a adaptação a uma variedade de estilos de vida.
- ItemEstabelecimento do cultivo contínuo para produção de exopolissacarídeo de Haemophilus influenzae tipo b, e comparação com a operação em batelada alimentada(2021) Alan Gomes Lima; Raphael Contelli KleinA infecção por Haemophilus Influenzae tipo b (Hib) era a principal causa de meningites bacterianas, principalmente em crianças menores de 5 anos de idade e idosos. Após a introdução da vacina conjugada de Hib em alguns países, houve uma redução de 99% das doenças invasivas. Hib possui em sua estrutura um polímero formado por moléculas de poliribosil-ribitol-fosfato (PRP) que é considerado principal fator de virulência e utilizado para formulação das vacinas contra essa bactéria. Em meados da década de 80, esse polímero na sua forma pura não obteve sucesso na imunização, no entanto, após a conjugação com uma proteína carreadora este antígeno se tornou eficaz para geração de memória imunológica. A produção da vacina de Hib é composta por três grandes etapas sendo elas: upstream (produção); downstream (recuperação) e conjugação química ao toxóide tetânico. Essas etapas apresentam gargalos para otimização e melhorias nos processos envolvidos. As melhores condições para crescimento celular e produção de PRP são desfavoráveis à estabilidade da molécula, que tem seu peso molecular diminuído durante o tempo de fermentação. Por este motivo, o presente trabalho adotou o cultivo contínuo como uma forma de garantir as melhores condições para crescimento celular e produção de PRP, além de proporcionar uma condição de maior estabilidade para molécula produzida. Outra modificação implementada foi a precipitação direta do caldo fermentado com etanol 40%, para recuperação do produto. O cultivo contínuo demonstrou ser um bom candidato a substituição do processo tradicional adotado, com uma produtividade 300% maior que a batelada alimentada. Já adição de etanol 40% ao caldo fermentado demonstrou aumentar a eficiência do processo de recuperação de PRP através da metodologia de filtração tangencial.