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Simbiontes de insetos e a degradação de xenobióticos: implicações no desenvolvimento de resistência de insetos a inseticidas e seu potencial biotecnológico para biorremediação

Processo: 10/13714-3
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Mestrado
Vigência (Início): 01 de março de 2011
Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2013
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Agronomia - Fitossanidade
Pesquisador responsável:Fernando Luis Cônsoli
Beneficiário:Luis Gustavo de Almeida
Instituição-sede: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
Assunto(s):Controle biológico   Controle de pragas

Resumo

Os insetos são o maior grupo onde são encontrados microrganismos simbiontes. A associação de insetos a simbiontes pode afetar substancialmente diversos aspectos bioecológicos do hospedeiro (inseto) e, recentemente, tornou-se cada vez mais evidente que as contribuições dos simbiontes não estão limitadas somente à nutrição. Em muitos casos, endossimbiontes de insetos podem agir na defesa indireta do inseto contra inimigos naturais, além de desempenhar importante função na evolução da herbivoria, dado o seu papel na detoxificação de metabólitos secundários produzidos pela planta hospedeira. Essa função de detoxificação associada a simbiontes também se aplica a xenobióticos utilizados para o controle dos insetos, sendo a capacidade de catabolização de pesticidas demonstrada direta (via análises de degradação) ou indiretamente (via histoquímica). Além da capacidade demonstrada de metabolização de pesticidas, há indicações na literatura de que a microbiota intestinal se adapta à presença de metabólitos tóxicos da dieta, sendo bastante distinta entre indivíduos resistentes e suscetíveis. Dessa forma, a capacidade da microbiota associada a insetos em participar de processos de metabolização de compostos xenobióticos é relevante por dois motivos: 1) a atuação da microbiota simbionte na degradação de compostos xenobióticos pode participar ativamente do processo de desenvolvimento de resistência de insetos a inseticidas; 2) trata-se de um nicho seletivo para o isolamento de microbiota capaz de degradar pesticidas, podendo ser utilizada diretamente na descontaminação de áreas de interesse, ou servir como fonte para o isolamento e identificação de enzimas que possam então ser exploradas para a mesma finalidade. A alteração na composição da microbiota quando o hospedeiro é exposto a produtos tóxicos indica a possibilidade de que os microrganismos associados sejam selecionados, apontando para a possibilidade de seleção de microrganismos com capacidade de metabolização de tais compostos. Assim, este projeto busca selecionar microbiota capaz de degradar compostos químicos normalmente utilizados no controle de Spodoptera frugiperda, uma das mais sérias pragas da agricultura, utilizando-se de populações resistentes às moléculas-alvo. A microbiota selecionada será avaliada quanto a sua capacidade de degradação do produto teste e as enzimas de degradação produzidas pela mesma serão isoladas e sua atividade caracterizada. Além disso, propomos determinar o papel dessa microbiota selecionada na degradação de compostos inseticidas quando associada ao inseto, para que sua contribuição ao processo de metabolização de inseticidas por insetos seja verificada.

Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
DE ALMEIDA, LUIS GUSTAVO; BERALDO DE MORAES, LUIZ ALBERTO; TRIGO, JOSE ROBERTO; OMOTO, CELSO; CONSOLI, FERNANDO LUIS. The gut microbiota of insecticide-resistant insects houses insecticide-degrading bacteria: A potential source for biotechnological exploitation. PLoS One, v. 12, n. 3 MAR 30 2017. Citações Web of Science: 23.
Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
ALMEIDA, Luis Gustavo de. Simbiontes de Spodoptera frugiperda (J.E. Smith, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae): potencial biotecnológico para biorremediação e implicações na metabolização de inseticidas pelo hospedeiro. 2013. Dissertação de Mestrado - Universidade de São Paulo (USP). Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz Piracicaba.

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