Desenvolvimento de um bioinseticida específico contra Aedes aegypti e Aedes albopictus utilizando leveduras transgênicas e a tecnologia de interferência de RNA.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Bozoni, Filipe Trindade [UNESP]
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://hdl.handle.net/11449/311114
Resumo: Aedes aegypti e Aedes albopictus são espécies de mosquitos vetores de doenças graves, como dengue, zika e chikungunya. O controle desses mosquitos é um desafio para a saúde pública em todo o mundo. O uso de inseticidas químicos é a abordagem mais utilizada de controle atualmente, porém o surgimento de resistência aos inseticidas químicos convencionais, a poluição ambiental e efeitos em espécies não-alvo causados por estes, dificultam ainda mais o processo de controle. Portanto, novas estratégias para o controle desses mosquitos são necessárias. O uso de tecnologias de interferência de RNA, como os Short-hairpin RNAs (shRNAs) tem o potencial de interromper a expressão de genes específicos nos mosquitos, como genes envolvidos no desenvolvimento neural e no metabolismo, se mostrando promissores para o controle de vetores. O presente estudo tem como objetivo desenvolver um bioinseticida específico para Aedes aegypti e Aedes albopictus usando shRNAs. O vetor escolhido para a produção e entrega de shRNA foi a levedura Saccharomyces cerevisiae, que tem se mostrado um sistema eficiente e seguro para a produção de RNA interferente. Foram identificados 2 genes alvo: 1) Semaforina-1a (SEMA1A), importante para o desenvolvimento neural dos mosquitos; 2) Receptor 1 da serotonina (5-HTR1) que expressam receptores que regulam numerosas cascatas de sinalização intracelular; Essenciais para os mosquitos e que já tem resultados publicados, então shRNAs foram projetados para silenciá-los. As sequências específicas para expressão dos shRNAs foram inseridas em plasmídeos os quais são clonados em E.coli e posteriormente transformados em leveduras, que transcrevem os shRNAs específicos, antes de serem inativadas por calor. Em seguida, os shRNAs, foram testados em larvas de mosquitos vivos em ensaios laboratoriais para a avaliação de aspectos como mortalidade e sobrevivência larval. Os resultados de ensaios laboratoriais demonstraram que o consumo de levedura SEMA1A e 5-HTR1 apresenta taxas de mortalidade significativas em larvas dos mosquitos Aedes spp. Estudos futuros devem ser realizados para otimizar a produção e entrega de levedura que expressa shRNA inseticida e, assim, melhor avaliar esta nova e promissora intervenção de controle de mosquitos, possibilitando o desenvolvimento de abordagens ainda mais eficazes baseadas nessa tecnologia.
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Portanto, novas estratégias para o controle desses mosquitos são necessárias. O uso de tecnologias de interferência de RNA, como os Short-hairpin RNAs (shRNAs) tem o potencial de interromper a expressão de genes específicos nos mosquitos, como genes envolvidos no desenvolvimento neural e no metabolismo, se mostrando promissores para o controle de vetores. O presente estudo tem como objetivo desenvolver um bioinseticida específico para Aedes aegypti e Aedes albopictus usando shRNAs. O vetor escolhido para a produção e entrega de shRNA foi a levedura Saccharomyces cerevisiae, que tem se mostrado um sistema eficiente e seguro para a produção de RNA interferente. Foram identificados 2 genes alvo: 1) Semaforina-1a (SEMA1A), importante para o desenvolvimento neural dos mosquitos; 2) Receptor 1 da serotonina (5-HTR1) que expressam receptores que regulam numerosas cascatas de sinalização intracelular; Essenciais para os mosquitos e que já tem resultados publicados, então shRNAs foram projetados para silenciá-los. As sequências específicas para expressão dos shRNAs foram inseridas em plasmídeos os quais são clonados em E.coli e posteriormente transformados em leveduras, que transcrevem os shRNAs específicos, antes de serem inativadas por calor. Em seguida, os shRNAs, foram testados em larvas de mosquitos vivos em ensaios laboratoriais para a avaliação de aspectos como mortalidade e sobrevivência larval. Os resultados de ensaios laboratoriais demonstraram que o consumo de levedura SEMA1A e 5-HTR1 apresenta taxas de mortalidade significativas em larvas dos mosquitos Aedes spp. Estudos futuros devem ser realizados para otimizar a produção e entrega de levedura que expressa shRNA inseticida e, assim, melhor avaliar esta nova e promissora intervenção de controle de mosquitos, possibilitando o desenvolvimento de abordagens ainda mais eficazes baseadas nessa tecnologia.Aedes aegypti and Aedes albopictus are mosquito species that serve as vectors for serious diseases such as dengue, Zika, and chikungunya. Controlling these mosquitoes remains a global public health challenge. Chemical insecticides are currently the most widely used method of control; however, the emergence of resistance to conventional insecticides, along with environmental pollution and harmful effects on non-target species, further complicate vector management efforts. Thus, alternative and more sustainable mosquito control strategies are urgently needed. RNA interference (RNAi) technologies, such as short-hairpin RNAs (shRNAs), have the potential to silence specific genes in mosquitoes—particularly those involved in neural development and metabolism—making them a promising tool for vector control. This study aimed to develop a species-specific bioinsecticide targeting Aedes aegypti and Aedes albopictus using shRNAs. The delivery platform chosen was the yeast Saccharomyces cerevisiae, a safe and efficient system for producing interfering RNAs. Two essential genes were selected as targets: (1) Semaphorin-1a (SEMA1A), important for neural development; and (2) 5-Hydroxytryptamine receptor 1 (5-HTR1), which encodes serotonin receptors involved in numerous intracellular signaling pathways. Specific shRNA sequences were designed to silence these genes, cloned into plasmids, propagated in E. coli, and subsequently transformed into yeast. The engineered yeasts were heat-inactivated prior to mosquito bioassays. Laboratory tests involving live mosquito larvae demonstrated that ingestion of SEMA1A- and 5-HTR1-expressing yeast resulted in significant larval mortality in Aedes spp. Future studies should focus on optimizing both production and delivery of shRNA-expressing yeast to enhance the efficacy of this innovative and species-specific mosquito control strategy.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)GEN230081Universidade Estadual Paulista (Unesp)Ribolla, Paulo Eduardo Martins [UNESP]Universidade Estadual Paulista (Unesp)Bozoni, Filipe Trindade [UNESP]2025-06-13T16:47:12Z2025-04-28info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfBOZONI, F.T. Desenvolvimento de um bioinseticida específico contra Aedes aegypti e Aedes albopictus utilizando leveduras transgênicas e a tecnologia de interferência de RNA.Orientador: Paulo Eduardo Martins Ribolla. 2005. Dissertação (Mestrado em Ciências Biológicas - Genética) - Instituto de Biociências, Universidade Estadual Paulista (UNESP), Botucatu, 2025.https://hdl.handle.net/11449/31111433004064026P909797904393133830009-0008-6613-4040porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNESPinstname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)instacron:UNESP2025-10-23T14:28:45Zoai:repositorio.unesp.br:11449/311114Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.unesp.br/oai/requestrepositoriounesp@unesp.bropendoar:29462025-10-23T14:28:45Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)false
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