Denise Navia Magalhães Ferreira COORDENADOR(A)
Título do Projeto: desvendando cadeias alimentares de ácaros predadores em agroecossistemas através de dna metabarcoding
Resumo: O projeto consiste basicamente no desenvolvimento e aplicação de tecnologias moleculares inovadoras para avaliar a dieta de ácaros predadores e para uma melhor compreensão de suas interações tróficas nos agroecossistemas. O controle biológico é, certamente, a estratégia alternativa mais eficiente para reduzir a aplicação de pesticidas, o que representa um grande desafio relacionado a questões ambientais e de saúde. Entretanto, o seu desenvolvimento e eficiência muitas vezes é comprometido pela falta de conhecimento sobre a alimentação dos predadores quando estão no campo. Para algumas poucas espécies de importantes inimigos naturais a dieta é conhecida, mas se limita a experimentos em laboratório. Uma vez que os mesmos estão no campo, ainda é impossível conhecer sua dieta, especialmente para predadores generalistas. Essa lacuna de informação pode ter consequências sobre o sucesso do controle biológico. Recentemente novas metodologias tem sido desenvolvidas, baseadas em dados de DNA metabarcoding obtidos através de sequenciamento de nova geração (NGS), as quais tem permitido a detecção da dieta dentro do corpo do predador; essa metodologia já foi aplicada para insetos. O presente projeto tem como foco uma das principais famílias de inimigos naturais, os ácaros predadores Phytoseiidae, e, também, em uma família de ácaros predadores pouco conhecida, Blattisociidae. Os ácaros Phytoseiidae são conhecidos pelo eficiente controle de ácaros pragas e pequenos insetos, como moscas-brancas, tripes e conhonilhas. A maioria desses predadores são generalistas e constituem agentes de controle biológico chave para muitas culturas. O grande potencial de outros grupos de ácaros predadores como agentes de controle biológico tem sido recentemente comprovado ou fortemente sugerido, como no caso dos Blattisociidae. O projeto tem como primeiro objetivo o desenvolvimento de uma metodologia metabarcoding para a detecção da dieta de ácaros predadores; o desafio é desenvolver tais métodos para esses diminutos organismos (menos de 500 µm de comprimento). O segundo principal objetivo é aplicar essa metodologia para comparar a performance de agroecosistemas no contexto de controle biológico por conservação. Vários estudos relatam o efeito positivo da diversificação dos agroecossistemas (espacial e temporal) sobre a diversidade e densidade de ácaros predadores e, portanto, sobre a eficiência do controle biológico. A hipótese testada na presente proposta vai à frente das comparações de comunidades tradicionais, pois considera aspectos ecológicos funcionais. A questão é como a diversificação dos agroecossistemas afeta as interações nas cadeias alimentares. Por isso, diferentes níveis de diversificação serão comparados, considerando a adoção de diferentes práticas agrícolas. Para a implementação da metodologia desenvolvida o agroecossistema selecionado foi um cultivo sucessional de grande importância sócio-econômica no Brasil, o da soja e feijão-caupi. O status dos ácaros fitófagos e de pequenos insetos (moscas-brancas e tripes) como pragas na cultura da soja aumentou na última década. Devido à expansão das áreas cultivadas com soja-caupi em sucessão, há uma maior preocupação com o aumento da resistência de plantas daninhas a herbicidas, assim como das infestações de ácaros e insetos comuns a ambas culturas, os quais também podem desenvolver resistência devido à elevada pressão de pesticidas. Dessa forma, o manejo apropriado de plantas daninhas, insetos e ácaros é a única estratégia que poderá promover a sustentabilidade nesse agroecossistema. Estudos realizados visando investigar as interações de plantas daninhas, insetos e ácaros no cultivo sucessional soja-caupi foram realizados na Região Nordeste (financiados pelo CNPq processo No. 479201/2011-0), de 2011 a 2014, e sugeriram que os ácaros predadores desempenham um importante papel como agentes de controle biológico no agroecossistema e que a presença das plantas daninhas favorecem as populações de ácaros predadores (como já havia sido observado em outras regiões do país). Um conhecimento mais profundo sobre as interações tróficas nesse agroecossistema é necessário para orientar a adoção de práticas agrícolas adequadas e que promovam os serviços ecológicos. As atividades planejadas estão organizadas em dois Planos de Ação (PAs), os quais compreendem três e cinco atividades, respectivamente. No PA1, fragmentos de DNA alvo e os primers associados serão definidos; protocolos de extração de DNA serão otimizados para detecção de presas no interior do corpo do predador. Além disso, serão conduzidos experimentos para determinar o efeito de três principais parâmetros que podem afetar a detectabilidade das presas no interior do corpo do predador (táxon do predador, temperatura, e ingestão subsequente de alimento). No PA2 serão desenvolvidas atividades relacionadas à aplicação da metodologia desenvolvida no agroecossistema escolhido: instalação e monitoramento de parcelas experimentais na Embrapa Meio Norte, Teresina, Piauí; amostragens nas diferentes situações agronômicas; identificação taxonômica dos componentes da comunidade; estruturação de banco de dados com sequências de DNA dos componentes da comunidade, e implementação do sequenciamento NGS. O primeiro resultado esperado do projeto será o desenvolvimento de uma metodologia acurada para o estudo de cadeias alimentares envolvendo um dos grupos mais importantes de inimigos naturais, os ácaros predadores. O segundo principal resultado esperado é a determinação de presas de ácaros predadores de grande potencial para o controle biológico (ex. Amblyseius tamatavensis, Proprioseiopsis mexicanus, Neoseiulus spp.), em situação de campo. O terceiro principal resultado esperado é a caracterização do efeito da diversificação do agroecossistema sobre as cadeias alimentares envolvendo ácaros predadores; esse embasamento científico é relevante para o incremento dos serviços ecossistêmicos.
Denise Pontes Cavalcanti COORDENADOR(A)
Título do Projeto: síndrome congênita do zika: investigação da susceptibilidade à infecção congênita a partir de uma coorte oriunda de várias regiões do brasil.
Resumo: O vírus Zika (ZIKV) é um vírus emergente no Brasil que pode levar ao desenvolvimento de uma doença exantemática, muitas vezes associada à febre baixa, fadiga, mialgia e conjuntivite. O ZIKV também está relacionado a quadros graves de complicações neurológicas, como a Síndrome de Guillain-Barré, e anomalias fetais, como a microcefalia. Entretanto, os fatores de risco determinantes para o desenvolvimento dessas manifestações graves ainda não são conhecidos. Desse modo, o objetivo principal desse estudo é buscar fatores que possam explicar essas diferenças de susceptibilidade materno-fetal e que possam estar envolvidos com o papel teratogênico desse vírus. Com esse propósito é preciso investigar uma série de mães e crianças expostas ao ZIKV durante o pré-natal, incluindo aquelas afetadas pelo que se convencionou chamar de síndrome congênita do Zika, e crianças sem sequelas. De um lado a investigação dar-se-á por meio da investigação do exoma expandido com o objetivo de avaliar incialmente genes relacionados à microcefalia e, em seguida buscar variações genéticas preferencialmente associadas às crianças afetadas que possam ser caracterizadas como polimorfismos que conferem maior ou menor susceptibilidade à ação teratogênica do ZIKV. De outra parte, sabendo que o microbioma intestinal humano é essencial, entre outros, pelo desenvolvimento do tecido linfóide secundário e na promoção de uma imunidade heteróloga, interferindo na permeabilidade da barreira hematoencefálica e hematoplacentária e modulando a resposta contra infecções virais, pretendemos também investigar o microbioma em mulheres que foram expostas ao ZIKV e que tiveram ou não filhos afetados pela síndrome congênita do Zika.