Projetos de Pesquisa

 

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Adalberto Corrêa Café Filho

Ciências Agrárias

Agronomia
  • prospecção de resistência a fungicidas em populações de magnaporthe oryzae associados ao arroz no brasil
  • Dentre os fatores limitantes à produtividade do arroz no Brasil, as doenças contribuem significativamente para a redução do rendimento e da qualidade do produto. A brusone, causada por Magnaporthe oryzae (anamorfo = Pyricularia oryzae), é a principal doença da cultura e para o seu manejo é preconizado o uso de táticas múltiplas. No entanto, atualmente, o uso de fungicidas é o principal método de controle utilizado, visto que as cultivares melhoradas para resistência à doença têm reduzido período de vida últil dada a alta variabilidade genética e adaptabilidade do patógeno. Nesse sentido, o monitoramento de populações do patógeno quanto à mudança de padrões de virulência, resistência a fungicidas e adaptabilidade, se faz necessário para orientar a tomada de decisão no manejo da doença. Mudanças nos padrões de virulência e sensibilidade a fungicidas ao longo dos anos são esperados em função de pressões de seleção exercida pelo amplo uso de determinados fungicidas, em sua maioria com o mecanismo de ação semelhante, bem como as condições ambientais que predispõem à ocorrência de epidemias, o que contribui na geração de variabilidade. Os estudos nessa área tem se baseado na mensuração da DE50, onde o desenvolvimento dos isolados é testado na presença de fungicidas em diferentes dosagens. Alternativamente, o uso de técnicas moleculares tem levado a identificação de mutações com base em amplificação de regiões genômicas. No mundo, estudos utilizando a metodologia clássica, combinados ou não com análises moleculares, tem evidenciado alto índice de resistência entre isolados de M. oryzae. Por outro lado, no Brasil, não existem estudos de monitoramento de resistência a fungicidas de populações deste importante patógeno do arroz. Apenas um estudo foi conduzido no Brasil com M. oryzae, porém com isolados associados ao trigo e outras gramíneas, onde foram identificados mais de 90% de resistência dos isolados amostrados. Desta forma, a proposta tem por objetivo caracterizar populações de Magnaporthe oryzae das principais regiões produtoras do Brasil quanto à sensibilidade aos principais fungicidas utilizados, identificar possíveis mutações relacionadas a resistência a estrobilurinas, e, por fim, detectar e mensurar através de parâmetros epidemiológicos se há custo adaptativo em populações resistentes. Uma extensa coleção de isolados será submetida a ensaios de sensibilidade in vitro (crescimento micelial, germinação de esporos e DE50). O DNA de todos isolados será extraído e serão procedidas reações de PCR com digestão enzimática para detecção das mutações, conforme literatura. Ensaios de parâmetros epidemiológicos visando quantificar o ¨fitness¨ dessas populações serão conduzidos in planta, em condições controladas. Por fim, o seqüenciamento da região do cit b de uma sub-amostra representativa da coleção de isolados será realizado. Em sua estratégia de ação o projeto será coordenado pelo Laboratório de Epidemiologia Botânica da Universidade de Brasília (UnB), mas com colaboração expressiva da equipe de Fitopatologia da Embrapa Arroz e Feijão, especialmente na execução e treinamento nas análises moleculares pelos alunos de pós-graduação envolvidos. O projeto conta com a parceria do Instituto Rio Grandense do Arroz (IRGA), a Empresa de Pesquisa Agropecuária e Extensão Rural (EPAGRI), da Embrapa Trigo e Clima Temperado e de outras Universidades: UFRGS, Unesp-Ilha Solteira e UFT. Nas instalações da Embrapa Arroz e Feijão serão conduzidos os ensaios em casa de vegetação e análises moleculares. As instituições do IRGA, EPAGRI e Embrapa contribuirão com acesso a isolados de áreas comerciais, análise de dados e discussão de resultados. Espera-se que se possa conhecer o padrão de sensibilidade à fungicidas em populações brasileiras do patógeno, validando técnicas para o monitoramento da resistência fungicida, subsidiando assim com informações úteis para o manejo sustentável da brusone do arroz tanto no controle químico quanto para o melhoramento genético.
  • Universidade de Brasília - DF - Brasil
  • 01/06/2017-31/05/2021
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Adalberto Luis Val

Ciências Biológicas

Biologia Geral
  • inct para adaptações da biota aquática da amazônia - adapta-ii
  • A diversidade biológica existente nos diversos ambientes aquáticos da Amazônia é uma “mina de ouro” biológica. São milhares de espécies de mamíferos, peixes, crustáceos, insetos, plantas, algas, fungos e microrganismos que se espalham desde os grupos ancestrais até os grupos mais especializados. Entre os peixes, por exemplo, encontram-se arraias e acarás vivendo em simpatria; enquanto aquelas pertencem ao grupo dos peixes cartilaginosos que apareceram há cerca de 400 milhões de anos, os acarás constituem um grupo altamente especializado que apareceu mais recentemente. O genoma dessas espécies encerra um conjunto especial de informações que, a despeito de dar origem a uma “marcante unidade bioquímica”, possibilita a geração da diversidade biológica que marca a Amazônia, em particular o ambiente aquático. Estamos muito longe de conhecer a diversidade que podemos ver a olho nu ou sob as lentes de um microscópio, e mais distante ainda, de conhecer o rol de informações que o genoma de cada animal ou planta encerra. Por isso, não raras vezes, temos colocado a Amazônia aos lado de sistemas também desconhecidos como o Mar e o Espaço Sideral. No entanto, o processo de ocupação desordenado que ocorre desde o “descobrimento” do continente americano, em conjunto com a ação do homem moderno no planeta, que divide o ônus do desenvolvimento, como, por exemplo, os efeitos das mudanças climáticas, coloca em risco essa “mina de ouro” biológica aquática, já que os corpos d’água são os receptores finais dessas atividades. Cabe à ciência antecipar-se e produzir informações robustas que permitam a mitigação de efeitos, ou a adaptação aos novos cenários ou, ainda, a compatibilização da expansão urbana, da construção de hidroelétricas, da abertura de estradas, da mineração, do aquecimento global com a conservação ambiental. O conhecimento adquirido na fase inicial do ADAPTA, veiculado em centenas de artigos científicos, dissertações e teses, permite-nos avançar de forma segura e contribuir com informações robustas para a conservação ambiental, para a mitigação dos efeitos das mudanças ambientais e, a partir da habilidade adaptativa de plantas e animais, desenhar processos e buscar novos produtos que permitam ampliar a inclusão social e a geração de renda. Evidentemente, um forte compromisso com a capacitação de pessoal em todos os níveis e a socialização da informação, por meio de unidades demonstrativas, vão permitir que a finalidade social da informação produzida se concretize. Para isso, a presente proposta, baseada no conjunto de informações produzido até aqui, utilizará desde ferramentas convencionais da biologia até tecnologias de última geração, como a genômica, a transcriptômica e a metabolômica, para alcançar os objetivos e será desenvolvida valendo-se das seguintes estratégias: a) experimentos em laboratório e sob condições controladas, com uso de microcosmos que simulam os cenários ambientais previstos pelo IPCC para o ano 2100, já em funcionamento; b) análise comparativa de peixes, plantas e invertebrados vivendo em ambientes naturais com diferentes características ou expostos a ambientes modificados pelo homem; c) avaliação de ação para recuperação de um trecho de igarapé poluído com vistas à produção de um processo a ser aplicado em outros sistemas; d) contribuição para o estabelecimento de uma espécie de peixe tropical amazônica para a aquicultura mundial; e) contribuição para a definição de uma espécie de peixe tropical modelo para experimentação laboratorial; f) capacitação de pessoal em todos os níveis acadêmicos; g) socialização da informação por diversos meios; h) cooperação técnico-científica e intercâmbio de estudantes para assegurar a continuidade dos estudos; e i) interação com INCTs envolvidos com recursos hídricos de outras regiões, incluindo a criação de um programa de doutorado internacional em recursos aquáticos. A presente proposta prevê a colaboração de mais de duas dezenas de laboratórios brasileiros associados, localizados em diferentes regiões do país, liderados por pesquisadores com destaque acadêmico, vários com bolsas de produtividade, bem como de mais de uma dezena de pesquisadores estrangeiros de destaque internacional (vide lista de participantes). A consecução da presente proposta resultará na produção de informações robustas, inéditas, que contribuirão de forma marcante com o avanço científico no que se refere a questões centrais da biologia, da bioquímica, da fisiologia e da ecologia, com o desenvolvimento sustentável da região, ao produzir informações que balizam a tomada de decisões, e com a capacitação de pessoal de alto nível para as instituições locais. Por fim, é importante destacar que a proposta alinha-se com as áreas estratégicas estabelecidas pelo Governo Federal do Brasil e envolve os seguintes temas considerados estratégicos pelo edital: Tecnologias ambientais e mitigação de mudanças climáticas, Biotecnologia e uso sustentável da biodiversidade, Agricultura (aquicultura), e Saúde e fármacos.
  • Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia - AM - Brasil
  • 25/11/2016-30/11/2022
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Adalberto Pessoa Junior

Ciências Biológicas

Biotecnologia
  • desenvolvimento de processo biotecnológico para produção do biofármaco antileucêmico l-asparaginase recombinante: otimização e estudo de viabilidade econômica
  • A L-asparaginase (ASNase) é um importante biofármaco utilizado no tratamento de neoplasias do sistema linfático, principalmente a leucemia linfoide aguda. No Brasil este medicamento, obtido por processo biotecnológico, é fornecido pelo SUS. Entretanto o País ainda não possui a tecnologia de produção, sendo totalmente dependente da oferta de empresas internacionais. A crise de desabastecimento da ASNase é discutida desde 2011, mas se agravou recentemente em função de questionamentos sobre o processo de compra e a qualidade da ASNase fornecida. Atualmente sua aquisição é tema de debate entre a sociedade, médicos, acadêmicos e governo, evidenciando a urgência da autonomia do Brasil na produção da ASNase para aplicação farmacêutica. O presente projeto busca o desenvolvimento de um processo nacional e industrialmente viável para produção biotecnológica da ASNase. Para tanto, será utilizada a bactéria E. coli BL21(DE3) capaz de superexpressar uma ASNase resistente a proteases plasmáticas. Serão estudados a os parâmetros nutricionais e operacionais para otimização do processo fermentativo em biorreatores em condições de serem utilizadas para produção em escala ampliada, por meio do cultivo em alta densidade celular, por processo descontinuo-alimentado, e a melhor estratégia de purificação afim de se obter alta produtividade de ASNase. Também serão estudadas as alterações a nível de membrana e pH intracelular durante o processo de produção, com objetivo de compreender mais profundamente os mecanismos de exportação da enzima e a influência das condições de cultivo na fisiologia celular de forma a facilitar e aumentar o rendimento das operações unitárias de purificação. Como suporte ao desenvolvimento do processo, serão realizadas análises proteômica e transcriptômica das células, a fim de monitorar alterações no genótipo e fenótipo celular como resposta às condições de estresse, sobretudo por causa das elevadas concentrações celulares, durante o cultivo em sistema descontínuo-alimentado. Outro parâmetro importante a ser estudado será a viabilidade técnico-econômica do processo a partir dos resultados experimentais de otimização do cultivo e purificação da enzima, cujo objetivo será auxiliar na busca da estratégia de produção do biofármaco com menor custo. Com este projeto espera-se obter resultados fundamentais para o estabelecimento de processo biotecnológico com geração de um biofármaco inovador (L-asparaginase de E. coli recombinante resistente a proteases plasmáticas, com maior meia vida sanguínea), com potencial para exportação (uma vez que apresenta características farmacocinéticas e farmacodinâmicas potencialmente superiores aos biofármacos encontrados no mercado), a ser transferido para produção em condições de desenvolvimento em BPL (Boas Práticas de Laboratório) e de BPF (Boas Práticas de Fabricação), que contribuirão fortemente para o desenvolvimento científico e tecnológico do País. O projeto contribuirá para a implementação de tecnologia nacional inovadora na produção de biofármaco antileucêmico, com potencial para ser transferido ao setor produtivo visando aos mercados nacional e internacional, e geração de importantes conhecimentos científicos e tecnológicos de forma a reduzir a dependência tecnológica do Brasil nesta área do conhecimento, com formação de recursos humanos de alto nível nas diferentes áreas da biotecnologia (do upstream ao downstream). Vale ressaltar que a produção de um biofármaco de grau farmacêutico e injetável pelo Brasil irá abrir caminhos para viabilizar o desenvolvimento e produção de novas biomoléculas de alto valor agregado pelo Brasil.
  • Universidade de São Paulo - SP - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022