Desenvolvimento de um sistema nanoestruturado multicomplexo associado ao uso de RNAi para o controle do tomato chlorosis virus (ToCV)

• Processo: 23/07905-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Química de Macromoléculas
• Pesquisador responsável: Leonardo Fernandes Fraceto
• Beneficiário: Felipe Franco de Oliveira
• Instituição Sede: Instituto de Ciência e Tecnologia. Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Sorocaba. Sorocaba , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 21/10639-5 - Centro de Pesquisa em Biodiversidade e Mudanças do Clima, AP.CEPID
• Bolsa(s) vinculada(s): 25/00937-0 - Rastreamento comparativo e eficácia de nanopartículas de zeína e dsRNA carregadas positiva e negativamente para suprimir o vírus Y da batata (PVY), BE.EP.PD
• Assunto(s): Agricultura Crinivirus Nanotecnologia Nanobiotecnologia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Agricultura | crinivirus | dsRNA | Nanotecnologia | Nanobiotecnologia

Resumo

Dos problemas que afetam a cultura do tomateiro (Solanum lycopersicum), a incidência de doenças de etiologia viral são uma grande preocupação aos produtores. Dentre elas, aquelas causadas por vírus do gênero crinivirus, como o tomato chlorosis virus (ToCV), são de importância global, com altos níveis de incidência e de severidade, causando danos significativos na produção. O ToCV, é transmitido por diversas espécies de Bemisia tabaci, com ampla gama de hospedeiros, cultivados ou não. Atualmente, o principal método de manejo é baseado no uso de inseticidas químicos para o controle do vetor. Porém, apesar da eficácia no controle do inseto, os inseticidas não são capazes de impedir a transmissão do vírus, acarretando epidemias e cada vez maiores quantidades de químicos para superar este problema, porém, sem sucesso. A demanda global por alimentos saudáveis e no cenário de mudanças climáticas onde acredita-se que doenças de plantas podem se tornar cada vez mais significantes, novas soluções para o manejo se tornam essenciais. Com isso, recentemente o uso de mecanismos de RNA interferente (RNAi), mecanismo natural de plantas contra patógenos, vem ganhando espaço como uma nova ferramenta para o manejo de doenças de vírus de plantas baseado na estratégia de silenciamento gênico. Dentre as diversas formas de iniciar o processo de RNAi em plantas, destaca-se a aplicação de dsRNA, este baseado em uma região de interesse do genoma do vírus. Porém, apesar da eficácia de controle, esses oligonucleotídeos são facilmente degradáveis, possuem pouca persistência na planta e se distribuem pela planta de forma irregular. Neste contexto, a nanotecnologia surge como uma ferramenta em potencial para melhorar o desempenho dos ingredientes ativos, especialmente em termos de eficiência na aplicação e utilização, bem como na redução do volume de ingrediente ativo usado no campo. O objetivo deste projeto é desenvolver um sistema nanoestruturado multicomplexo biodegradável associado ao uso de dsRNA como desencadeador do processo de RNAi para o controle do amarelão do tomateiro causado pelo ToCV. Primeiramente, potenciais regiões base para a síntese do dsRNA serão selecionadas através da geração de perfis de pequenos RNAs advindos de infecções de tomateiros pelo ToCV. Em seguida, serão selecionas as três regiões mais frequentes, que servirão como molde para a síntese do dsRNA. Os três dsRNAs serão testados quanto a eficácia e duração do controle da doença. Os dsRNAs serão também submetidos a testes de distribuição e persistência nas plantas via RT-qPCR. Posteriormente, nanoformulações em duas matrizes diferentes (Zeína e LDH) serão sintetizadas com a região de melhor desempenho do dsRNA e misturadas (NANOdsRNA). As características morfológicas e físico-químicas serão então medidas para detecção de eventuais efeitos da mistura. Estabelecida a formulação, testes de eficácia contra o ToCV em tomateiros serão realizados novamente, avaliando-se taxa de infecção e duração da proteção. Para compreender mudanças na dinâmica de distribuição, testes serão realizados com o NANOdsRNA aplicado nas plantas, através do uso de RT-qPCR. Um ensaio adicional será realizado através da adição do marcador Cy-3, que também será observado quanto a distribuição, através de microscopia confocal. Com esse projeto, esperamos desenvolver uma nova ferramenta para o controle do amarelão causado pelo ToCV em tomateiros, através da combinação de duas tecnologias modernas e sustentáveis (RNAi e nanotecnologia), combinando de forma pioneira duas matrizes de nanoformulação para melhor entrega do ingrediente ativo, além de proporcionar novos conhecimentos sobre seu comportamento in planta.