Nome do Projeto
Biotecnologia celular aplicada à prospecção de biomoléculas tendo como alvo receptores nucleares de insetos
Ênfase
PESQUISA
Data inicial - Data final
08/06/2015 - 06/06/2019
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Agrárias - Agronomia
Resumo
A utilização da biotecnologia celular aplicada ao planejamento racional de agonistas/antagonistas/inibidores para receptores nucleares visando o controle de artrópodes-praga (pragas agrícolas, parasitas de animais ou vetores de doenças negligenciadas) é uma área ainda carente de pesquisas no Brasil, diferentemente do que acontece na área médica e farmacêutica. Com o advento da era genômica iniciado com o sequenciamento do genoma de artrópodes, iniciado com Drosophila no ano de 2000, mudou o foco de experimentos tradicionais, para uma investigação “mecanística” das bases genético-moleculares de processos fisiológicos e comportamentais que ocorrem em insetos, unindo não somente cientistas clássicos, mas outros com múltiplas expertises, dando mais conteúdo e significância para as pesquisas. Ressalta-se que as estratégias celulares, de biologia molecular e screening, e programas computacionais utilizados pela indústria farmacêutica no desenvolvimento de novos fármacos, podem facilmente ser utilizados na prospecção, planejamento e síntese de compostos para controle de artrópodes, sendo que apenas alguns aspectos farmacocinéticos devem ser considerados. Essas estratégias possuem grande potencial para o desenvolvimento de novos produtos e patentes. Neste contexto, poucas áreas da entomologia tem avançado tão rápido ou recebido tanta atenção, nos últimos anos como a exploração do genoma de insetos e ácaros, e posterior utilização no desenvolvimento de estratégias biotecnológicas de controle. Nos últimos anos, vários alvos bioquímicos foram sugeridos no desenvolvimento de agentes no controle, sendo que os receptores nucleares ganham destaque pela diversidade de funções. Por outro, a biodiversidade brasileira é reconhecida mundialmente como uma das maiores, entretanto ainda é vista como um recurso farmacológico em grande parte explorado por cientistas estrangeiros e/ou grande empresas. Desta forma, o presente projeto visa a utilização de ferramentas multidisciplinares da biotecnologia celular, biologia molecular, computação e química, visando a utilização de moléculas bioprospectadas para sua posterior utilização no desenvolvimento de agentes de controle para importantes artrópodes pragas na agricultura pecuária e saúde humana.
Objetivo Geral
A presente proposta de trabalho tem como objetivo a utilização da biotecnologia celular no desenvolvimento de um sistema de triagem em células que pode ser utilizado na bioprospecção de biomoléculas com propriedades de inibição dos receptores nucleares de insetos, visando ampliar as opções para o controle e o manejo fitossanitário de pragas a partir de produtos de baixo impacto ao meio ambiente e de baixo risco a saúde humana.
Para isto serão integrados conhecimentos de bioinformática estrutural, de modelagem de proteínas, docking molecular, análise de modos normais e desenvolvido um sistema de triagem em células com alta capacidade de throughput, que será útil para testar experimentalmente moléculas fornecidas pelos estudos in silico, bem como na optimização daquelas bioprospectadas.
Objetivos específicos:
1. Desenvolvimento de um sistema de triagem de alta performance (High Throughput Screening - HTS) utilizando células de insetos
2. Validação de receptores nucleares como alvos para o desenvolvimento racional de inseticidas
3. Manipulação de dados biológicos através de ferramentas computacionais, quimioinformática e bioinformática
4. Formação de recursos humanos na interfase entre entomologia molecular, bioinformática e desenvolvimento racional de agroquímicos
5. Propor alternativa para a substituição dos testes de toxicidade in vivo (todo inseto) para testes in vivo (células de insetos)
6. Triagem de composto naturais e sintetizados
7. Estabelecimento de uma linha de pesquisa na UFSM visando a utilização da biotecnologia celular no planejamento racional de agroquímicos;
8. Viabilizar novas metodologias para o planejamento racional de agroquímicos altamente específicos para pragas agrícolas;
9. Produzir moléculas inseticidas com toxicidade reduzida ou nula para organismos não-alvo (parasitoides, predadores e polinizadores) e mamíferos.
Para isto serão integrados conhecimentos de bioinformática estrutural, de modelagem de proteínas, docking molecular, análise de modos normais e desenvolvido um sistema de triagem em células com alta capacidade de throughput, que será útil para testar experimentalmente moléculas fornecidas pelos estudos in silico, bem como na optimização daquelas bioprospectadas.
Objetivos específicos:
1. Desenvolvimento de um sistema de triagem de alta performance (High Throughput Screening - HTS) utilizando células de insetos
2. Validação de receptores nucleares como alvos para o desenvolvimento racional de inseticidas
3. Manipulação de dados biológicos através de ferramentas computacionais, quimioinformática e bioinformática
4. Formação de recursos humanos na interfase entre entomologia molecular, bioinformática e desenvolvimento racional de agroquímicos
5. Propor alternativa para a substituição dos testes de toxicidade in vivo (todo inseto) para testes in vivo (células de insetos)
6. Triagem de composto naturais e sintetizados
7. Estabelecimento de uma linha de pesquisa na UFSM visando a utilização da biotecnologia celular no planejamento racional de agroquímicos;
8. Viabilizar novas metodologias para o planejamento racional de agroquímicos altamente específicos para pragas agrícolas;
9. Produzir moléculas inseticidas com toxicidade reduzida ou nula para organismos não-alvo (parasitoides, predadores e polinizadores) e mamíferos.
Equipe do Projeto
| Nome | CH Semanal | Data inicial | Data final |
|---|---|---|---|
| ANDERSON DIONEI GRUTZMACHER | 2 | 08/06/2015 | 08/06/2025 |
| CIRO PEDRO GUIDOTTI PINTO | 8 | 08/06/2015 | 08/06/2017 |
| DANIEL ESTIVEN QUIROGA MURCIA | 12 | 08/06/2015 | 08/06/2016 |
| EDER JOAO LENARDAO | 2 | 08/06/2015 | 08/06/2025 |
| FELIPE FREIRE FRIEDRICH | 8 | 08/06/2015 | 08/06/2017 |
| LETICIA NEUTZLING RICKES | 40 | 08/06/2015 | 08/09/2016 |
| MAICON ROBERTO RIBEIRO MACHADO | 6 | 01/03/2017 | 01/03/2019 |
| MATHEUS RAKES | 6 | 08/06/2015 | 08/06/2018 |
| RAFAEL RODRIGUES DOS ANJOS | 6 | 08/06/2015 | 08/06/2017 |
Fontes Financiadoras
| Sigla / Nome | Valor | Administrador |
|---|---|---|
| CAPES | R$ 0,00 | |
| FAPERGS (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul) | R$ 0,00 |