Análises ômicas de Bacillus spp. isolados de ecossistemas amazônicos ativos para o controle de Aedes aegypti

dc.contributor.advisor-co1Roque, Rosemary Aparecida
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6226107929823883eng
dc.contributor.advisor-co2Katak, Ricardo de Melo
dc.contributor.advisor1Andrade, Edmar Vaz de
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4691893433367918eng
dc.contributor.referee1Carmo, Edson Junior do
dc.contributor.referee2Procópio, Rudi Emerson de Lima
dc.contributor.referee3Oliveira, Marta Rodrigues de
dc.contributor.referee4Oliveira, Luiz Antonio de
dc.creatorMuniz, Veranilce Alves
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/7864923221950758eng
dc.date.available2999-12-31
dc.date.issued2025-06-12
dc.description.abstractThe Aedes aegypti mosquito is the primary vector of arboviruses such as dengue, Zika, yellow fever, and chikungunya, representing a serious public health problem. Biological control, particularly the use of Bacillus thuringiensis (Bt), is a widely used alternative. Environmental factors can reduce the effectiveness of biolarvicides, and studies indicate resistance of mosquitoes to some of them. Thus, the search for new entomopathogenic agents, especially from environmental sources, is essential. The Amazon, with its rich microbial biodiversity, offers significant unexplored potential, and advances in molecular techniques, combined with bioinformatics tools and omics approaches, have expanded the possibilities for the investigation and application of these microorganisms. This study aimed to characterize the Amazonian B. thuringiensis GD02.13 strain and evaluate its larvicidal potential against the Aedes aegypti mosquito, the main vector of arboviruses such as dengue, Zika, and chikungunya. The Amazonian B. thuringiensis GD02.13 strain was characterized, focusing on its larvicidal potential against Aedes aegypti. The strain was isolated from the Amazon region and identified as B. thuringiensis through phylogenetic analysis based on 443 orthologous genes. Its genome, of 6.6 Mb, revealed genes encoding insecticidal toxins and 16 biosynthetic gene clusters for secondary metabolites. Bioassays with purified spores and crystals at different concentrations (0.1–0.4 µg/mL) showed 100% larval mortality, outperforming the commercial strain Bti AM65-52. CCD analysis identified phenolic compounds, alkaloids, and terpenes in bacterial extracts. Proteomic characterization through SDS-PAGE and LC-MS/MS revealed Cry4Aa, Cry4Ba, Cry11Aa, and Cyt1Aa toxins, as well as proteins related to virulence and resistance. Based on these results, the GD02.13 strain of B. thuringiensis demonstrates significant biotechnological potential as a source of effective natural bioinsecticides, reinforcing its applicability in vector control of disease-transmitting mosquitoes. Therefore, the data obtained in this study support the development of new insecticidal products based on the GD02.13 B. thuringiensis strain.eng
dc.description.resumoO mosquito Aedes aegypti é o principal vetor de arboviroses como dengue, Zika, febre amarela e chikungunya, representando um grave problema de saúde pública. O controle biológico, com destaque para o uso de Bacillus thuringiensis (Bt), é uma alternativa amplamente utilizada. Fatores ambientais podem reduzir a eficácia dos biolarvicidas, e estudos indicam resistência de mosquitos a alguns deles. Assim, a busca por novos agentes entomopatogênicos, especialmente de fontes ambientais, é essencial. A Amazônia, com sua rica biodiversidade microbiana, oferece grande potencial inexplorado, e o avanço das técnicas moleculares, aliado às ferramentas de bioinformática e abordagens ômicas, tem ampliado as possibilidades de investigação e aplicação desses microrganismos. Este estudo teve como objetivo caracterizar a cepa amazônica B. thuringiensis GD02.13 e avaliar seu potencial larvicida contra o mosquito Aedes aegypti, principal vetor de arboviroses como dengue, zika e chikungunya. Neste estudo, foi caracterizada a cepa amazônica B. thuringiensis GD02.13, com foco em seu potencial larvicida contra Aedes aegypti. A cepa foi isolada da região amazônica e identificada como B. thuringiensis por análise filogenômica com base em 443 ortólogos. Seu genoma, de 6,6 Mb, revelou genes codificadores de toxinas inseticidas e 16 grupos de genes biossintéticos de metabólitos secundários. Bioensaios com esporos e cristais purificados em diferentes concentrações (0,1–0,4 µg/mL) mostraram 100% de mortalidade larval, superando a cepa comercial Bti AM65-52. Análises por cromatografia em camada delgada (CDC) identificaram compostos fenólicos, alcaloides e terpenos nos extratos bacterianos. A caracterização proteômica por SDS-PAGE e LC-MS/MS revelou toxinas Cry4Aa, Cry4Ba, Cry11Aa e Cyt1Aa, além de proteínas relacionadas à virulência e resistência. Com base nesses resultados, a cepa GD02.13 de B. thuringiensis demonstra elevado potencial biotecnológico como fonte de bioinseticidas naturais eficazes, reforçando sua aplicabilidade no controle vetorial de mosquitos transmissores de doenças. Portanto, os dados obtidos neste estudo apoiam o desenvolvimento de novos produtos inseticidas baseados na cepa GD02.13-B. thuringiensis.eng
dc.description.sponsorshipFAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonaseng
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento Pessoal de Nível Superioreng
dc.description.sponsorshipCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológicoeng
dc.formatapplication/pdf*
dc.identifier.citationMUNIZ, Veranilce Alves. Análises ômicas de Bacillus spp. isolados de ecossistemas amazônicos ativos para o controle de Aedes aegypti. 2025. 90 f. Tese (Doutorado em Biotecnologia) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus (AM), 2025.eng
dc.identifier.urihttps://tede.ufam.edu.br/handle/tede/11149
dc.languageporeng
dc.publisherUniversidade Federal do Amazonaseng
dc.publisher.countryBrasileng
dc.publisher.departmentInstituto de Ciências Biológicaseng
dc.publisher.initialsUFAMeng
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Biotecnologiaeng
dc.rightsAcesso Embargado
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/pt_BR
dc.subjectBacillus thuringiensispor
dc.subjectMicrobiota amazônicapor
dc.subjectControle biológicopor
dc.subjectAbordagens ômicaspor
dc.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICASeng
dc.subject.otherAedes aegypti - Controle biológicopor
dc.thumbnail.urlhttps://tede.ufam.edu.br/retrieve/87580/ITEM%20INDISPON%c3%8dVEL%20-%20Solicite%20c%c3%b3pia.pdf.jpg*
dc.thumbnail.urlhttps://tede.ufam.edu.br/retrieve/87582/TESE_Parcial_VeranilceMuniz_PPGBIOTEC.pdf.jpg*
dc.titleAnálises ômicas de Bacillus spp. isolados de ecossistemas amazônicos ativos para o controle de Aedes aegyptieng
dc.typeTeseeng

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