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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/43866| ORCID: |  http://orcid.org/0009-0000-1763-5027 |
| Tipo de documento: | Trabalho de Conclusão de Curso |
| Tipo de acceso: | Acesso Aberto |
| Título: | Análise in silico de genes de toxinas inseticidas em cepas de Bacillus thuringiensis |
| Autor: | Gharib, Hassen Hassan |
| Primer orientador: | Barbosa, Aulus Estevão Anjos de Deus |
| Primer miembro de la banca: | Barreto, Cristine Chaves |
| Segundo miembro de la banca: | Freitas, Guilherme Ramos Oliveira e |
| Resumen: | Atualmente, o uso de agrotóxicos na produção agrícola é extensivo e atende à crescente demanda pela produção de alimentos. No entanto, este uso excessivo de agrotóxicos tem causado sérios danos ecológicos, deixando resíduos no meio-ambiente, além de serem extremamente prejudiciais à saúde humana. Adicionalmente, os pesticidas químicos afetam insetos não-alvo, o que por sua vez pode acarretar a perda de populações benéficas para a agricultura. Uma alternativa para reduzir as aplicações de agrotóxicos é o uso de controle biológico, utilizando microrganismos como a Bacillus thuringiensis. Estas bactérias se destacam por apresentarem atividade entomopatogênica contra insetos praga de várias ordens. Devido as inúmeras possibilidades de aplicações das toxinas de B. thuringiensis, é justificada a necessidade de caracterização de cepas dessa espécie. Assim, o presente trabalho objetivou identificar e caracterizar, por métodos in silico, proteínas com potencial atividade inseticida em quatro cepas de B. thuringiensis que não foram caracterizadas ainda na literatura. Um alinhamento, por meio de BLASTp, foi realizado contra sequências referência de toxinas já conhecidas, obtendo do proteoma de cada cepa, sequências com alinhamentos significativos. Em seguida, as 31 sequências obtidas foram submetidas à ferramenta de alinhamento do banco de dados BPPRC, obtendo-se a porcentagem de identidade das sequências com outras toxinas conhecidas. Além disso, propriedades físico-químicas como peso molecular, ponto isoelétrico e tamanho de sequência foram calculados pela plataforma Expasy para fins comparativos. CDSearch e InterProScan foram utilizados para a obtenção e análise dos domínios conservados e SWISS-MODEL para a simulação do modelo tridimensional das proteínas. Dentre as 31 sequências obtidas, 9 apresentaram 100% de identidade com proteínas do banco BPPRC (Cry1Ab18, Cry1Ja2, Cry1Bb1, Cry1Id1, Cry2Ad, Cry3Aa12, Cry7Da1, Cry7Fb1 e Cry1Ab1). Das 22 proteínas sem identidade, 5 foram classificadas como Cry, 5 como Vpb1, 4 como Vpa2, 3 como Mpp e uma Vip3. Ademais, 4 das 22 proteínas não se adequaram aos parâmetros das toxinas inseticidas de B. thuringiensis. Os resultados mostraram uma boa variação de quantidade e de tipos de genes inseticidas entre as cepas analisadas. |
| Abstract: | Currently, pesticides use in agricultural production is extensive and meets the growing demand for food production. However, the excessive use of pesticides in crops has caused serious ecological damage, leaving residues in the environment, in addition to being extremely harmful to human health. Additionally, chemical pesticides affect non-target insects, which in turn can lead to the loss of populations beneficial to agriculture. An alternative to reduce pesticide applications is the use of biological control, using microorganisms such as Bacillus thuringiensis. These bacteria stand out for presenting entomopathogenic activity against various insect pests orders. Due to the numerous possible applications of B. thuringiensis toxins, the need to characterize strains of this species is justified. Thus, the present study aimed to identify and characterize, by in silico methods, proteins with potential insecticidal activity in four B. thuringiensis strains that have not yet been characterized in the literature. An alignment, using BLASTp, was performed against reference sequences of already known toxins, obtaining sequences with significant alignments from the proteome of each strain. Then, the 31 sequences obtained were submitted to the BPPRC database alignment tool, obtaining sequence identity percentage with other known toxins. In addition, physicochemical properties such as molecular weight, isoelectric point and sequence size were calculated by the Expasy platform for comparative purposes. CD-Search and InterProScan were used to obtain and analyze the conserved domains and SWISS-MODEL for the simulation of the three-dimensional proteins models. Among the 31 sequences obtained, 9 presented 100% identity with proteins from the BPPRC bank (Cry1Ab18, Cry1Ja2, Cry1Bb1, Cry1Id1, Cry2Ad, Cry3Aa12, Cry7Da1, Cry7Fb1 and Cry1Ab1). Among the 22 proteins without identity, 5 were classified as Cry, 5 as Vpb1, 4 as Vpa2, 3 as Mpp and one as Vip3. Furthermore, 4 of the 22 proteins did not fit the parameters of B. thuringiensis insecticidal toxins. The results showed a large variation in the quantity and types of insecticidal genes among the analyzed strains. |
| Palabras clave: | Bioinformática. Controle biológico. Toxinas inseticidas. Bioinformatics. Biological control. Insecticide toxins. |
| Área (s) del CNPq: | CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Editora: | Universidade Federal de Uberlândia |
| Cita: | GHARIB, Hassen Hassan. Análise in silico de genes de toxinas inseticidas em cepas de Bacillus thuringiensis. 2024. 39 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Biotecnologia) – Universidade Federal de Uberlândia, Patos de Minas, 2024. |
| URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/43866 |
| Fecha de defensa: | 11-nov-2024 |
| Aparece en las colecciones: | TCC - Biotecnologia (Patos de Minas) |
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