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

Abstract

Em 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.