Oligonucleotídeos antisenso para silenciamento transiente de genes de Citrus sinensis e aplicação para tolerância ao cancro cítrico
Luiz Felipe Franco Lima
DISSERTAÇÃO
Multilíngua
T/UNICAMP L628o
[Antisense oligonucleotides for transient silencing of Citrus sinensis genes and application for tolerance to citrus canker disease]
Campinas, SP : [s.n.], 2024.
1 recurso online (99 p.) : il., digital, arquivo PDF.
Orientador: Alessandra Alves de Souza
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), Instituto de Biologia
Resumo: O agronegócio vem sendo impulsionado a produzir de maneira mais eficiente e consciente, uma vez que a exigência da sociedade e dos mercados internacionais é por uma produção agrícola mais sustentável. O Brasil é o maior produtor mundial de laranja doce (Citrus sinensis), porém a...
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Resumo: O agronegócio vem sendo impulsionado a produzir de maneira mais eficiente e consciente, uma vez que a exigência da sociedade e dos mercados internacionais é por uma produção agrícola mais sustentável. O Brasil é o maior produtor mundial de laranja doce (Citrus sinensis), porém a produtividade vem sofrendo perdas significativas devido a problemas fitossanitários, sendo uma das mais importantes, o cancro cítrico, causado pela bactéria Xanthomonas citri subsp. citri (X. citri). Atualmente a principal forma de controle dessa bactéria é o uso de compostos a base de cobre, que se usado em excesso provoca danos ao meio ambiente, além de induzir estirpes resistentes. Desta forma, novas tecnologias mais sustentáveis são necessárias para serem incorporadas no manejo do cancro cítrico. Neste trabalho foi testado a tecnologia dos oligonucleotídeos antisenso (ASO) com modificações de fosforotioato, visando seu uso no silenciamento de genes de C. sinensis que possam minimizar os danos causados pelo patógeno. Inicialmente, foi desenvolvido um pipeline para desenho dos ASOs em C. sinensis para silenciamento do gene PHYTOENE DESATURASE (CsPDS). O gene CsPDS foi utilizado como prova de conceito do efeito dos ASOs no silenciamento do gene alvo. Posteriormente o pipeline foi aplicado para desenho dos ASOs para silenciamento do gene de suscetibilidade ao cancro cítrico, LATERAL ORGAN BOUNDERY 1 (CsLOB1). Foram sintetizadas e validadas três sequências potenciais de ASO, que apresentaram uma redução significativa dos sintomas do cancro cítrico em comparação com os controles. O ASO3- CsLOB1 foi selecionado como o mais promissor por reduzir significativamente o nível de expressão genica de CsLOB1 e redução dos sintomas do cancro cítrico. Notavelmente, as plantas tratadas com ASO3 não exibiram aumento no desenvolvimento de sintomas do cancro cítrico durante o período de avaliação, indicando estabilidade da molécula para silenciamento do gene alvo. Este estudo destaca a eficácia da tecnologia ASO, como uma ferramenta promissora para estudo funcional de genes e aplicação no controle de fitopatógenos, sem a necessidade de transformação genética ou regeneração vegetal
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Abstract: The agribusiness has been driven to produce in a more efficient and conscious manner, given that the demand from society and international markets is for a more sustainable agricultural production. Brazil is the world's largest producer of sweet oranges (Citrus sinensis), but productivity...
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Abstract: The agribusiness has been driven to produce in a more efficient and conscious manner, given that the demand from society and international markets is for a more sustainable agricultural production. Brazil is the world's largest producer of sweet oranges (Citrus sinensis), but productivity has been suffering significant losses due to phytosanitary problems, with one of the most important being citrus canker, caused by the bacterium Xanthomonas citri subsp. citri (X. citri). Currently, the main method of controlling this bacterium is the use of copper-based compounds, which, when used excessively, cause environmental damage, and induce resistant strains. Therefore, more sustainable technologies are needed to be incorporated into citrus canker management. In this study, the technology of antisense oligonucleotides (ASOs) with phosphorothioate modifications was tested, aiming to use them in the silencing of genes in C. sinensis that could minimize the damage caused by the pathogen. Initially, a pipeline was developed for designing ASOs in C. sinensis to silence the PHYTOENE DESATURASE (CsPDS) gene. The CsPDS was used as a proof of concept for the effect of ASOs on the silencing of the target gene. Subsequently, the pipeline was applied to design ASOs for silencing the gene associated with susceptibility to citrus canker, LATERAL ORGAN BOUNDARY 1 (CsLOB1). Three potential ASO sequences were synthesized and validated, showing a significant reduction in citrus canker symptoms compared to controls. ASO3-CsLOB1 was selected as the most promising, reducing CsLOB1 gene expression significantly, with a reduction in leaf symptoms ranging from approximately 15% to 83%. Remarkably, plants treated with ASO3 did not exhibit an increase in the development of citrus canker symptoms during the evaluation period. This study highlights the effectiveness of ASO technology, as a promising tool for controlling phytopathogens without the need for genetic transformation or plant regeneration. Our results demonstrate the potential of ASOs in developing alternative strategies for citrus canker management
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Oligonucleotídeos antisenso para silenciamento transiente de genes de Citrus sinensis e aplicação para tolerância ao cancro cítrico
Luiz Felipe Franco Lima
Oligonucleotídeos antisenso para silenciamento transiente de genes de Citrus sinensis e aplicação para tolerância ao cancro cítrico
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