Caracterização genômica de novos isolados de Lysinibacillus sphaericus para controle populacional de Culex quinquefasciatus.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: FERREIRA, Ludmila Duda Vicente
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso embargado
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Pernambuco
UFPE
Brasil
Programa de Pos Graduacao em Genetica e Biologia Molecular
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Biolarvicidas
Bioinformática
Culicídeo
Controle biológico
Entomopatogenicidade
Link de acesso: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/60601
Resumo: Lysinibacillus sphaericus (Ls) é uma bactéria Gram-positiva, aeróbia, esporulante e de destaque no controle biológico de Culex quinquefasciatus devido ao seu modo de ação específico através da produção de proteínas de aspecto cristalino e de ação entomopatogênica. Apesar da sua eficácia e segurança ambiental, poucos são os estudos focados na bioprospecção de novas linhagens para atuação no controle biológico de culicídeos. O objetivo deste trabalho foi investigar a atividade entomopatogênica de novos isolados de Ls e atestar seu potencial para o controle de mosquitos. Os isolados I19A36, I20A39 e I2A3, obtidos por bioprospecção no estado de Pernambuco, foram testados em bioensaios seletivos contra larvas de C. quinquefasciatus e caracterizados morfologicamente por microscopia eletrônica. Análises de sintenia, filogenia e rearranjos foram realizados para caracterizar seus genomas, bem como análises de grupos de genes ortólogos, mineração de genes e predições estruturais por modelagem molecular para caracterizar toxinas adicionais. A espectrometria de massas foi utilizada para detecção das mesmas toxinas in vivo. Os bioensaios revelaram que os novos isolados possuem atividade entomopatogênica competitiva quando comparadas com a cepa de referência 2362. Os dados de microscopia eletrônica mostraram a presença de cristais adicionais nos novos isolados quando comparados a cepa 2362. Para o isolado I19A36 ainda foram identificados dois genes codificantes para toxinas Cry22Aa por meio de mineração de genes, mas apenas uma destas toxinas foi detectada por espectrometria de massas, abrindo a possibilidade para utilização desta cepa no controle biológico de insetos visto que as toxinas Cry22Aa possuem ação verificada em outras ordens de inseto. Espera-se que estes resultados possam ser utilizados para a formulação de melhores estratégias no controle biológico de insetos.
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Os isolados I19A36, I20A39 e I2A3, obtidos por bioprospecção no estado de Pernambuco, foram testados em bioensaios seletivos contra larvas de C. quinquefasciatus e caracterizados morfologicamente por microscopia eletrônica. Análises de sintenia, filogenia e rearranjos foram realizados para caracterizar seus genomas, bem como análises de grupos de genes ortólogos, mineração de genes e predições estruturais por modelagem molecular para caracterizar toxinas adicionais. A espectrometria de massas foi utilizada para detecção das mesmas toxinas in vivo. Os bioensaios revelaram que os novos isolados possuem atividade entomopatogênica competitiva quando comparadas com a cepa de referência 2362. Os dados de microscopia eletrônica mostraram a presença de cristais adicionais nos novos isolados quando comparados a cepa 2362. Para o isolado I19A36 ainda foram identificados dois genes codificantes para toxinas Cry22Aa por meio de mineração de genes, mas apenas uma destas toxinas foi detectada por espectrometria de massas, abrindo a possibilidade para utilização desta cepa no controle biológico de insetos visto que as toxinas Cry22Aa possuem ação verificada em outras ordens de inseto. Espera-se que estes resultados possam ser utilizados para a formulação de melhores estratégias no controle biológico de insetos.Lysinibacillus sphaericus (Ls) is a Gram-positive, aerobic, spore-forming bacterium that is well known in the biological control of Culex quinquefasciatus due to its specific mode of action through the production of proteins with a crystalline appearance and entomopathogenic activity. Despite their efficacy and environmental safety, few studies have focused on the bioprospecting of new strains for use in the biological control of culicidae. The aim of this project was to investigate the entomopathogenic activity of new isolates of Ls and attest their potential for mosquito control. Isolates I19A36, I20A39 and I2A3, obtained through bioprospecting in the state of Pernambuco, were tested in selective bioassays against C. quinquefasciatus larvae and characterized morphologically using electron microscopy. Synteny, phylogeny and rearrangement analyses were carried out to characterize their genomes, as well as analyses of orthologous gene groups, gene mining and structural predictions by molecular modelling to characterize additional toxins. Mass spectrometry was also performed to detect the same toxins in vivo. The bioassays revealed that the new isolates have competitive entomopathogenic activity when compared to the reference strain 2362. Electron microscopy revealed the presence of additional crystals in the new isolates when compared to strain 2362. For isolate I19A36, two genes coding Cry22Aa toxins were also identified through gene mining, but only one of these toxins was detected by mass spectrometry, opening the possibility of using this strain in the biological control of insects, given that Cry22Aa toxins have been shown to act on other insect orders. We hope that these results can be used to formulate better strategies for the biological control of insects.Universidade Federal de PernambucoUFPEBrasilPrograma de Pos Graduacao em Genetica e Biologia MolecularMELO, Tatiany Patrícia Romão Pompílio deOLIVEIRA, Cláudia Maria Fonteshttp://lattes.cnpq.br/0013823200695197http://lattes.cnpq.br/9832142037565207http://lattes.cnpq.br/4031844994058757FERREIRA, Ludmila Duda Vicente2025-02-28T14:29:53Z2025-02-28T14:29:53Z2024-07-30info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfFERREIRA, Ludmila Duda Vicente Caracterização genômica de novos isolados de Lysinibacillus sphaericus para controle populacional de Culex quinquefasciatus. 2024. Dissertação (Mestrado em Genética e Biologia Molecular) - Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2024.https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/60601porAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/embargoedAccessreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPE2025-03-01T05:25:05Zoai:repositorio.ufpe.br:123456789/60601Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpe.br/oai/requestattena@ufpe.bropendoar:22212025-03-01T05:25:05Repositório Institucional da UFPE - Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)false
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