PEPTÍDEOS ANTIMICROBIANOS DE ORIGEM VEGETAL

Pragas agrícolas são um grande motivo de preocupação para a produção agrícola no Brasil e no mundo, gerando grandes perdas econômicas. Para diminuir a perda de safras, diversos métodos de controles de pragas vem sido aplicados, sendo o mais comum a aplicação de fungicidas, que apesar de sua eficiência, é caro e tóxico às populações humanas e ao meio ambiente. Outros métodos de controle de pragas tem sido desenvolvidos e implementados, como a transgenia. Porém, a transgenia enfrenta grande resistência de setores ambientalistas, pelo receio de geração de danos à saúde e ao meio ambiente.

Visando o desenvolvimento de novos métodos de controle de pragas agrícolas, pesquisadores da Universidade de Brasília (UnB) desenvolveram uma estratégia e um produto inovador baseado no aumento da produção de peptídeos antimicrobianos advindos do próprio vegetal cultivado, utilizando o conceito de peptídeos intragênicos.

PEPTÍDEOS INTRAGÊNICOS E SUA APLICAÇÃO NO CONTROLE DA VASSOURA DE BRUXA

A presente invenção refere-se a onze peptídeos intragênicos encontrados no cacaueiro (Theobroma cacao), prospectados previamente por análise computacional, sintetizados quimicamente e testados para sua atividade antimicrobiana. Seis desses apresentaram atividade antimicrobiana de amplo espectro, apresentando eficácia na inibição de esporos de Moniliophtora perniciosa, fungo popularmente conhecido como vassoura de bruxa, responsável por severas perdas socioeconômicas resultantes da infestação das plantações de cacau no sul da Bahia. Esses peptídeos podem ser aplicados em composições farmacêuticas e pesticidas, ou por meio do aumento da sua expressão no próprio genoma das respectivas plantas, sob ação de determinados promotores da expressão gênica.

VANTAGENS

• Eficiência: Geração de plantas de cacau resistentes à vassoura de bruxa;
Não há necessidade de introdução de material genético exógeno na planta;
• Eficácia: Eficazes contra fungos e bactérias que infectam plantas ou humanos, com inibição semelhante ou superior aos antibióticos e peptídeos antimicrobianos clássicos.

Agenda 2030 da ONU:

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Entre em contato com a Agência de Comercialização de Tecnologias (ACT) da Coordenação de Inovação eTransferência de Tecnologia (CITT) do Centro de Apoio ao Desenvolvimento Tecnológico (CDT).

PEPTÍDEOS ANTIMICROBIANOS DE ORIGEM VEGETAL

Pragas agrícolas são um grande motivo de preocupação para a produção agrícola no Brasil e no mundo, gerando grandes perdas econômicas. Para diminuir a perda de safras, diversos métodos de controles de pragas vem sido aplicados, sendo o mais comum a aplicação de fungicidas, que apesar de sua eficiência, é caro e muito tóxico às populações humanas e ao meio ambiente. Outro método de controle de pragas amplamente empregado no Brasil é o desenvolvimento e cultivo de plantas transgênicas, que envolvem a inserção de material genético de outro organismo em células do vegetal alvo, visando a produção de resistência aos patógenos e até melhorar características de forma e funcionamento dessas plantas. Porém, a transgenia enfrenta grande resistência de setores ambientalistas, pelo receio de geração de danos imprevistos à saúde e ao meio ambiente.

Diante desse cenário e visando o desenvolvimento de métodos de controle de pragas agrícolas, pesquisadores da Universidade de Brasília (UnB) desenvolveram uma estratégia e um produto inovador baseado no aumento da produção de peptídeos antimicrobianos advindos do próprio vegetal cultivado, utilizando o conceito de peptídeos intragênicos.

PEPTÍDEOS INTRAGÊNICOS E SUA APLICAÇÃO

A presente invenção refere-se a seis peptídeos intragênicos encontrados em proteínas produzidas pelas próprias plantas cultivadas, que podem ser: algodoeiro (Gossypium raimondii), milho (Zea mays) ou laranja doce (Citrus sinensis). Esses peptídeos foram prospectados previamente por análise computacional e testados para sua atividade antimicrobiana, apresentando atividade bactericida e fungicida. Esses peptídeos podem ser aplicados em composições farmacêuticas e pesticidas, ou por meio do aumento da sua expressão no próprio genoma das respectivas plantas, sob ação de determinados promotores da expressão gênica.

VANTAGENS

• Eficiência: Geração de plantas de cacau resistentes à vassoura de bruxa;
Não há necessidade de introdução de material genético exógeno na planta;
• Eficácia: Eficazes contra fungos e bactérias que infectam plantas ou humanos, com inibição semelhante ou superior aos antibióticos e peptídeos antimicrobianos clássicos.

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POTENCIAL BIOPESTICIDA DE ROMÃ

Grandes causadoras de danos drásticos aos cultivos agrícolas, as bactérias fitopatogênicas são responsáveis por ocasionar diversas doenças nas mais distintas culturas, causando processos infecciosos. As estratégias utilizadas para prevenção destes danos agrícolas e econômicos em geral envolvem o tratamento químico através de pesticidas sintéticos, as quais podem gerar a indução do surgimento de novas cepas bacterianas resistentes, além de danos ambientais e salutares, por apresentarem toxicidades altas.
Sob essa perspectiva pesquisadores da Universidade de Brasília e da Universidade Federal do Maranhão desenvolveram a composição a base de romã (Punica granatum L.) e seu uso como pesticida contra fitopatógenos bacterianos.

TECNOLOGIA DESENVOLVIDA A BASE DE ROMÃ (E SUA AÇÃO COMO PESTICIDA CONTRA FITOPATÓGENOS BACTERIANOS

A romã (Punica granatum L.) tem grande notoriedade por apresentar comprovada atividade antimicrobriana, sendo uma potencial alternativa natural, com aplicação na área agrícola. A presente invenção trata de uma formulação pesticida natural (biopesticida), com ação antimicrobiana, à base de extrato de romã enriquecido com polifenol punicalagina para o controle das infecções bacterianas, em destaque a podridão negra e a podridão mole, causadas por Xanthomonas campestris pv. campestris e Pectobacteriumcarotovorum subsp. carotovorum, respectivamente.
A composição apresentada possui baixo custo, sem prejuízo ao meio ambiente e à saúde humana. A inovação apresenta um viés sustentável, uma vez que a fonte de romã vem do aproveitamento de resíduos do processamento industrial de suco da fruta.para o tratamento de doenças, de forma natural e de baixo custo.

VANTAGENS

• Custo-benefício: Biopesticida natural de baixo custo;
• Sustentabilidade: Ambientalmente amigável, processo sustentável, com reaproveitamento de resíduos de processamento industrial de suco de romã;
• Escalabilidade: Viabilidade para produção industrial em larga escala. 

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BICUDO-DO-ALGODOEIRO: UMA PRAGA AGRÍCOLA PREOCUPANTE 

O bicudo-do-algodoeiro, Anthonomus grandis, é o inseto praga que mais causa danos às plantações de algodão. Por se desenvolver dentro dos órgãos da planta e pela sua alta capacidade de sobrevivência, reprodução e dispersão, seu controle por meio de pesticidas convencionais é dificultado. Além disso, uso de produtos químicos no controle de pragas representa um alto custo econômico e principalmente uma grande preocupação ambiental, visto que alteram o balanço ecológico e poluem do meio ambiente. Os prejuízos causados só para o controle do bicudo-do-algodoeiro podem atingir 250 dólares por hectare e medidas fitossanitárias são necessidades urgentes para seu controle. Caso não haja controle, os prejuízos podem chegar a 100% da produção devido ao rápido desenvolvimento do inseto. A busca por ativos biotecnológicos capazes de controlar o bicudo tem sido constante nos últimos anos. A partir da publicação de genomas de vários insetos foi possível identificar genes e estudá-los de maneira mais aprofundada, utilizando a tecnologia do RNA interferente (RNAi) como ferramenta para o desenvolvimento de novas estratégias de controle de pragas agrícolas.

Pesquisadores da Universidade de Brasília e da EMBRAPA desenvolveram uma solução promissora e altamente eficaz no combate a pragas agrícolas como o bicudo-do-algodoeiro: uma tecnologia de RNAi que silencia o gene de uma proteína vital à integridade tecidual e causa a morte de insetos praga, tanto em estágios larvais quanto em insetos adultos. A tecnologia de RNA interferente (RNAi) é um mecanismo de regulação gênica pós-transcricional, em que moléculas de RNA inibem a expressão de um determinado gene, seja pela degradação de seu RNA mensageiro (mRNA) ou pela interrupção de sua tradução. Neste caso, o gene alvo escolhido foi o gene da Caderina – uma proteína responsável pela adesão entre as células, pelo desenvolvimento de tecidos e outras funções vitais.

VANTAGENS

• Eficácia: Entre os benefícios do emprego da tecnologia do RNAi está principalmente sua alta especificidade;
Alta eficácia inseticida na eliminação de larvas e pragas adultas.
• Versatilidade: Diversas metodologias de entrega de moléculas de RNA possíveis;
Eficaz contra diversas pragas.

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TECNOLOGIA DO RNA INTERFERENTE

O RNA interferente (RNAi) é um mecanismo de regulação gênica pós-transcricional de organismos eucariotos, controlando a produção de peptídeos e proteínas a partir da interação com um RNA mensageiro. Desde a sua descoberta, o RNAi tem sido empregado na supressão de genes de interesse, podendo ser aplicado na identificação de genes, no combate de pragas e patógenos, na criação de organismos transgênicos e no controle de tumores e doenças genéticas. Tendo comprovada atividade inseticida, o RNAi pode ser implementado em plantações para o controle de pragas. Para exercer seu efeito, ele pode ser absorvido pelo inseto de três formas: por microinjeção, por ingestão ou por via epidérmica. No entanto, a microinjeção e a via epidérmica são ou inviável ou pouco eficiente, sendo então a via de ingestão a forma de absorção mais estratégica para a aplicação dessa tecnologia em lavouras. Uma das formas de propiciar a ingestão de RNAi por insetos-praga de lavouras é por meio da modificação genética de plantas para produzir RNAi. Ao consumir a planta, o inseto ingere o RNAi que produz efeitos biocidas e o leva a morte. Visto que no trato gastrointestinal dos insetos existem enzimas que degradam ácidos nucleicos, é necessário que o RNAi sintetizado seja estável o suficiente para resistir à degradação das nucleases em seu tubo digestivo.

RNAi PARA SANIDADE VEGETAL

Sob essa perspectiva, pesquisadores da Universidade de Brasília (UnB) e da EMBRAPA desenvolveram um novo e inventivo método de aumento da estabilidade de RNAi (polinucleotídeo estruturado) frente às nucleases, aumentando sua efetividade na supressão de genes alvo de insetos. A presente invenção refere-se a um polinucleotídeo sintético ou um gene quimérico contendo tal polinucleotídeo para produção de organismo transgênico. Esses polinucleotídeos (RNAi) apresentam alta estabilidade devido à presença de regiões de travas de incompatibilidade que conferem forma específica à molécula, possibilitando que suas extremidades se liguem.

VANTAGENS

• Eficiência: Produção RNAi mais estável para aplicação em plantações e controle de pragas por ingestão de polinucleotídeo inseticida;
• Eficácia: Maior eficácia inseticida do RNAi espacialmente estruturado em comparação com o RNAi linear e com o grupo controle (não-tratado).

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