Rastreamento comparativo e eficácia de nanopartículas de zeína e dsRNA carregadas positiva e negativamente para suprimir o vírus Y da batata (PVY)

• Processo: 25/00937-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2025
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Química de Macromoléculas
• Pesquisador responsável: Leonardo Fernandes Fraceto
• Beneficiário: Felipe Franco de Oliveira
• Supervisor: Jason C White
• Instituição Sede: Instituto de Ciência e Tecnologia. Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Sorocaba. Sorocaba , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Connecticut Agricultural Experiment Station (CAES), Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 23/07905-0 - Desenvolvimento de um sistema nanoestruturado multicomplexo associado ao uso de RNAi para o controle do tomato chlorosis virus (ToCV), BP.PD
• Assunto(s): Nanopartículas poliméricas Nanotecnologia Interferência de RNA
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: nanopartículas poliméricas | Nanotecnologia | RNAi | Virologia de plantas | Nanotecnologia

Resumo

A batata (Solanum tuberosum L.) é uma importante e ocupa o sexto lugar na produção global. No entanto, fatores bióticos impactam significativamente seu cultivo, como o vírus Y da batata (PVY), que causa perdas econômicas substanciais em culturas solanáceas. O manejo do PVY continua desafiador devido às medidas de controle limitadas. O RNA intereferente (RNAi) é um mecanismo regulador natural de genes presente em células eucarióticas que tem se demonstrado uma estratégia promissora para o controle de vírus de plantas. No entanto, desafios como a entrega eficiente de indutores de RNAi, dsRNA ou siRNA, para células vegetais e a instabilidade ambiental de tais moléculas persistem. Nanocarreadores, como nanopartículas baseadas em zeína, podem oferecer uma solução sustentável ao aumentar a estabilidade, absorção e liberação controlada dessas moléculas para plantas. Este projeto proposto visa caracterizar nanopartículas de zeína para entrega eficiente de dsRNA para plantas para controle de vírus de plantas. Será avaliado o comportamento de nanopartículas distintamente carregadas em plantas, a eficiência de encapsulamento de dsRNA e a dinâmica de liberação, e avaliaremos a eficácia do nanocomplexo (Zein_dsRNA) sintetizado no controle de infecções por PVY. As nanopartículas serão sintetizadas pelo método de nanoprecipitação usando Poloxamer-127 ou lignina como agentes estabilizadores. Protocolos estabelecidos para estimar a eficiência de encapsulamento e a cinética de liberação para outros nanopesticidas serão testados para as nanoformulações de Zein-dsRNA. A eficácia do nanocomplexo Zein-dsRNA no controle de PVY será testada em Nicotiana tabacum, como planta modelo, usando inoculações mecânicas e mediadas por vetores do vírus. DsRNA marcado com Cy3 e zeína marcada com FITC serão empregados para rastrear o comportamento do nanocomplexo na planta. A microscopia fluorescente será utilizada para compreensão sobre a distribuição e acumulação de nanopartículas em tecidos tratados com intensidade de fluorescência quantificada. Essa abordagem abrangente fornecerá insights sobre sistemas de distribuição de dsRNA baseados em nanopartículas para o gerenciamento sustentável de vírus de plantas e nos ajudará a atingir nossa meta de longo prazo de desenvolver uma nova plataforma para abordar lacunas críticas na integração de RNAi e nanotecnologia para aplicações agrícolas práticas.