Identificação e caracterização in silico de nucleases de Diatraea saccharalis (Lepidoptera: Crambidae), a broca da cana-de-açúcar

Identificação e caracterização in silico de nucleases de Diatraea saccharalis (Lepidoptera: Crambidae), a broca da cana-de-açúcar

• Autor
• Géssica dos Santos Alves
• Co-autores
• Manoely Abreu Reis , José Dijair Antonino
• Resumo

• Das pragas da cana-de-açúcar, a broca-da-cana, Diatraea saccharalis, possui grande destaque pois é capaz de causar diversos danos que resultam principalmente na perda de peso, além de facilitar a entrada de microrganismos patogênicos na planta. O controle químico apesar de ainda ser utilizado, só é eficiente nos estágios iniciais de desenvolvimento da praga, além de provocar danos ao ambiente. Uma estratégia biotecnológica recente é o RNA interferente (RNAi). Esta técnica se baseia na  utilização de RNAs dupla-fitas (dsRNA) como agente indutor de silenciamento gênico de genes essenciais da praga, que muitas vezes resulta na morte dos insetos. Porém, os insetos possuem enzimas, no intestino e na hemolinfa, que podem digerir ácidos nucleicos, inclusive dsRNA, chamadas de nucleases. Estas nucleases, possivelmente, podem ser a principal causa da dificuldade de aplicação do RNAi em insetos, principalmente da ordem Lepidoptera. O objetivo deste trabalho foi identificar e caracterizar in sílico, nucleases presentes no transcritoma intestinal de D. saccharalis. No transcritoma de D. saccharalis foram identificados quatros genes (DsacNuclease1, 2, 3 e 4), utilizando o software BioEdit, com similaridade a nucleases do inseto modelo de Lepidoptera, Bombyx mori. Após a determinação das ORFs e proteínas das quatro sequências utilizando o software ORF finder (NCBI), três (DsacNuclease1, 2 e 4) possuem o domínio PFAM Endonuclease_NS (IPR001604) conservado (HMMER). Também, dentre as quatro nucleases identificadas, três (DsacNuclease1, 2 e 4) apresentaram peptídeo sinal (Signal P, v. 5.0), indicando que elas podem ser secretadas para o meio extracelular. DsacNuclease3 provavelmente é ortóloga de endonucleaseG, uma nuclease presente nas mitocôndrias. Após alinhamento de sequências utilizando o programa MUSCLE e análise filogenética utilizando máxima verossimilhança (PhyML) ficou comprovado que todas as sequências identificadas agrupam com sequências de outros Lepidoptera. Foram formados quatro clados, com DsacNuclease 1 e 2 agrupando-se em clados adjacentes unidos por um único ramo, o que indica que esses dois genes podem ter se originado, possivelmente, de uma duplicação gênica. O RNAi é uma ferramenta que possui um ótimo potencial para o controle de pragas. Os dados gerados neste trabalho podem fornecer subsídios para o desenvolvimento de novas estratégias de controle de D. saccharalis.

• Palavras-chave
• Eficiência de RNAi, Nucleases, domínio funcional, análise filogenética
• Área Temática
• Agronomia (SEDE)