CRISPR na edição genômica de fungos entomopatogênicos para aprimoramento de biopesticidas

• Processo: 22/00242-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Pesquisa
• Data de Início da vigência: 27 de agosto de 2022
• Data de Término da vigência: 26 de agosto de 2023
• Área de conhecimento: Ciências Agrárias - Agronomia - Fitossanidade
• Pesquisador responsável: Gabriel Moura Mascarin
• Beneficiário: Gabriel Moura Mascarin
• Pesquisador Anfitrião: Jeffrey Coleman
• Instituição Sede: Embrapa Meio-Ambiente. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA). Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Brasil). Jaguariúna , SP, Brasil
• Empresa: Universidade de São Paulo (USP). Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ)
• Instituição Anfitriã: Auburn University, Estados Unidos
• Vinculado ao auxílio: 18/02317-5 - Centro de Excelência em Controle Biológico, AP.PCPE
• Assunto(s): Beauveria bassiana Fungos entomopatogênicos Controle biológico de pragas Engenharia genética Virulência Edição de RNA CRISPR-Cas9
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Controle Biológico | edição gênica | Endonuclease Cas9 | Mutantes | toxinas Cry | Virulência | Controle Biológico

Resumo

Beauveria bassiana é um dos fungos mais estudados para uso em controle biológico de inúmeras pragas agrícolas e florestais de importância econômica no mundo. Contudo, em comparação aos inseticidas químicos, esse e outros fungos entomopatogênicos apresentam desempenhos inconsistentes ou insatisfatórios em condições de campo, devido à sua ação letal lenta e necessidade de altas doses de inóculo para causar mortalidade na praga-alvo. Para contornar esses obstáculos, uma estratégia viável consiste no engenheiramento genético acelerado e preciso desses fungos visando à obtenção de cepas mais virulentas. Neste contexto, nossos principais objetivos são desenvolver um sistema CRISPR/Cas9 para B. bassiana a) visando à obtenção de mutantes nocauteados para os genes cry presentes no genoma desse fungo, os quais parecem ser funcionalmente análogos às toxinas Cry em Bacillus thuringiensis, permitindo verificar seu papel na virulência do fungo a um inseto-alvo; e b) superexpressar duas enzimas-chave na degradação cuticular (protease/quitinase) do inseto hospedeiro, buscando-se aumentar sua virulência. Fungos mutantes gerados nessas etapas serão caracterizados quanto à virulência em insetos-hospedeiros e comparados quanto à produção in vitro de blastosporos em relação à cepa parental (selvagem). Espera-se que os resultados desta pesquisa contribuam com a customização e melhoramento genético de biopesticidas fúngicos a partir de novas cepas com atributos fenotípicos superiores aos seus parentais, por meio de uma inovadora e robusta plataforma CRISPR no Brasil. (AU)