Triagem de compostos bioativos tendo como base a ativação do receptor de ecdisteroides usando células embrionárias S2 de Drosophila melanogaster Meigen, 1830 (Diptera, Drosophilidae)

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Garofalo, Jissela Morayma Gaibor
Orientador(a): Zotti, Moises João
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Pelotas
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Fitossanidade
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Docking molecular
Hormônio esteróides
Quimioinformática
Metabólitos secundários
Área do conhecimento CNPq:
CIENCIAS AGRARIAS
Link de acesso: http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/handle/prefix/15814
Resumo: Um dos maiores desafios da agricultura moderna é produzir alimentos seguros e suficientes para a população. Nas últimas cinco décadas, os inseticidas convencionais têm sido utilizados no controle dos insetos-praga agrícolas e suprir as necessidades de alimentos. Todos os praguicidas sintéticos e biológicos com mecanismo de ação conhecido atuam principalmente no nível proteico. As proteínas alvo ou de ligação conhecidas através da quimioinformática e biologia molecular podem contribuir para o desenvolvimento de novos inseticidas. Na mosca da fruta Drosophila melanogaster as principais transições de desenvolvimento são induzidas por hormônios esteróides que regulam os processos biológicos de expressão gênica e fatores de transcrição. Assim, o objetivo desta pesquisa foi avaliar a citotoxicidade e estabelecer a atividade agonista e antagonista de três moléculas sintéticas F2515-1557; F2515-2741 e F3406-3330, obtidos por triagem virtual e oito extratos de espécies vegetais: Canutillo, Pimenteiro brasileiro, Cravo, Neem, Cinamomo, Samambaia dentada, Samambaia brasileira, Aivenca, Cravo mourisco no EcR de células S2 de D. melanogaster. Para isso foi realizada análise da interação do receptor com moléculas sintéticas e experimentos de triagem com bioensaios de citotoxicidade, e através da expressão da luciferase nas células tratadas foi determinada a atividade agonista ou antagonista utilizando o hormônio natural de insetos 20E como controle. Os resultados encontrados no acoplamento de moléculas sintéticas apresentaram ligações com os aminoácidos Metionina (MET) e Treonina (THR), em posições semelhantes ou muito próximas de todas as moléculas, além das interações de van der Waals entre as moléculas e a proteína. Embora as moléculas utilizadas nos bioensaios não tenham apresentado efeitos agonistas ou antagonistas, o extrato da planta Samambaia brasileira apresentou efeito antagonista com inibição de 91,7% do hormônio 20-hidroecdisônio.
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As proteínas alvo ou de ligação conhecidas através da quimioinformática e biologia molecular podem contribuir para o desenvolvimento de novos inseticidas. Na mosca da fruta Drosophila melanogaster as principais transições de desenvolvimento são induzidas por hormônios esteróides que regulam os processos biológicos de expressão gênica e fatores de transcrição. Assim, o objetivo desta pesquisa foi avaliar a citotoxicidade e estabelecer a atividade agonista e antagonista de três moléculas sintéticas F2515-1557; F2515-2741 e F3406-3330, obtidos por triagem virtual e oito extratos de espécies vegetais: Canutillo, Pimenteiro brasileiro, Cravo, Neem, Cinamomo, Samambaia dentada, Samambaia brasileira, Aivenca, Cravo mourisco no EcR de células S2 de D. melanogaster. Para isso foi realizada análise da interação do receptor com moléculas sintéticas e experimentos de triagem com bioensaios de citotoxicidade, e através da expressão da luciferase nas células tratadas foi determinada a atividade agonista ou antagonista utilizando o hormônio natural de insetos 20E como controle. Os resultados encontrados no acoplamento de moléculas sintéticas apresentaram ligações com os aminoácidos Metionina (MET) e Treonina (THR), em posições semelhantes ou muito próximas de todas as moléculas, além das interações de van der Waals entre as moléculas e a proteína. Embora as moléculas utilizadas nos bioensaios não tenham apresentado efeitos agonistas ou antagonistas, o extrato da planta Samambaia brasileira apresentou efeito antagonista com inibição de 91,7% do hormônio 20-hidroecdisônio.One of the biggest challenges of modern agriculture is producing safe and sufficient food for the population. Over the past five decades, conventional insecticides have been used to control agricultural insect pests and meet food needs. All synthetic and biological pesticides with a known mechanism of action act mainly at the protein level. Target or binding proteins known through chemoinformatics and molecular biology can contribute to the development of new insecticides. In the fruit fly Drosophila melanogaster, the main developmental transitions are induced by steroid hormones that regulate the biological processes of gene expression and transcription factors. Thus, the objective of this research was to evaluate the cytotoxicity and establish the agonist and antagonist activity of three synthetic molecules F2515-1557; F2515-2741 and F3406-3330, obtained by virtual screening and eight extracts from plant species: Canutillo, Brazilian pepper, Clove, Neem, Cinnamon, Fern dentate, Brazilian fern, Aivenca, Clove in the EcR of S2 cells of D. melanogaster. To this end, analysis of the interaction of the receptor with synthetic molecules and screening experiments with cytotoxicity bioassays was carried out, and through the expression of luciferase in the treated cells, the agonist or antagonist activity was determined using the natural insect hormone 20E as a control. The results found in the coupling of synthetic molecules showed bonds with the amino acids Methionine (MET) and Threonine (THR), in similar or very close positions to all molecules, in addition to van der Waals interactions between the molecules and the protein. Although the molecules used in the bioassays did not show agonist or antagonist effects, the extract from the Brazilian Fern plant showed an antagonist effect with 91.7% inhibition of the hormone 20-hydroecdysonium.Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESporUniversidade Federal de PelotasPrograma de Pós-Graduação em FitossanidadeUFPelBrasilCC BY-NC-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessCIENCIAS AGRARIASAGRONOMIADocking molecularHormônio esteróidesQuimioinformáticaMetabólitos secundáriosTriagem de compostos bioativos tendo como base a ativação do receptor de ecdisteroides usando células embrionárias S2 de Drosophila melanogaster Meigen, 1830 (Diptera, Drosophilidae)Screening of bioactives compounds based on the activation of the ecdysteroid receptor using S2 embryonic cells of Drosophila melanogaster Meigen, 1830 (Diptera, Drosophilidae)info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisnão encontradohttps://orcid.org/0000-0001-5942-2476http://lattes.cnpq.br/5332476815885964Zotti, Moises JoãoGarofalo, Jissela Morayma Gaiborreponame:Repositório Institucional da UFPel - Guaiacainstname:Universidade Federal de Pelotas (UFPEL)instacron:UFPELORIGINALdissertacao_jissela_moaryma_gaibor_garofalo.pdfdissertacao_jissela_moaryma_gaibor_garofalo.pdfapplication/pdf1341313http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/15814/1/dissertacao_jissela_moaryma_gaibor_garofalo.pdf4052dcc464e2f52ddc582c7d2e0dad6bMD51open accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-867http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/15814/2/license.txtfbd6c74465857056e3ca572d7586661bMD52open accessTEXTdissertacao_jissela_moaryma_gaibor_garofalo.pdf.txtdissertacao_jissela_moaryma_gaibor_garofalo.pdf.txtExtracted texttext/plain108687http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/15814/3/dissertacao_jissela_moaryma_gaibor_garofalo.pdf.txtf05d4ac695f0bfbf9212667081d8e5c7MD53open accessTHUMBNAILdissertacao_jissela_moaryma_gaibor_garofalo.pdf.jpgdissertacao_jissela_moaryma_gaibor_garofalo.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1224http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/15814/4/dissertacao_jissela_moaryma_gaibor_garofalo.pdf.jpg4486c463a547df0a524013f10aa15d6cMD54open accessprefix/158142025-04-26 03:00:42.215open accessoai:guaiaca.ufpel.edu.br:prefix/15814VG9kb3Mgb3MgaXRlbnMgZGVzc2EgY29tdW5pZGFkZSBzZWd1ZW0gYSBsaWNlbsOnYSBDcmVhdGl2ZSBDb21tb25zLg==Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufpel.edu.br/oai/requestrippel@ufpel.edu.br || repositorio@ufpel.edu.br || aline.batista@ufpel.edu.bropendoar:2025-04-26T06:00:42Repositório Institucional da UFPel - Guaiaca - Universidade Federal de Pelotas (UFPEL)false
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