Transcriptome analysis and exploring RNAi and CRISPR in the Neotropical stink bug, Euschistus heros

Abstract

Um dos principais fatores limitantes a produção agrícola, são o ataque de insetos, patógenos e plantas daninhas, os quais podem causar perdas significativas. Euschistus heros (Heteroptera: Pentatomidae) é uma das espécies de maior importância encontradas na cultura da soja, com ocorrência distribuída em toda área produtora brasileira. Na tentativa de reduzir os danos causados por esse e outros insetos, produtores dependem quase que exclusivamente do uso de inseticidas. Entretanto, o uso indiscriminado desses produtos vem causando sérios problemas de manejo, como a seleção de populações resistentes levando a ineficiência dos produtos disponíveis no mercado. Diante disso, é necessário o desenvolvimento de ferramentas alternativas de controle, tais como silenciamento gênico baseado em RNA de interferência (RNAi) e CRISPR (Repetições Palindrômicas Curtas Agrupadas e Regularmente Interespaçadas). O RNAi é um mecanismo altamente conservado em organismos eucariotos e pelo qual a molécula de RNA mensageiro (RNAm) é clivada pela maquinaria de silenciamento, levando a inativação da expressão gênica (Knockdown). Já o CRISPR é uma ferramenta de edição gênica com a qual é possível realizar modificação a nível de DNA, introduzindo ou eliminando sequências específicas do DNA (knockout). Nos últimos anos, a utilização do RNAi e CRISPR tem atraído o interesse de pesquisadores no estudo das funções dos genes no desenvolvimento e reprodução dos insetos, o que permitirá o desenvolvimento de estratégias alternativas de controle. Assim, considerando a importância do RNAi e do sistema CRISPR/Cas9 no estudo da genômica funcional e no desenvolvimento de novas ferramentas para o manejo de insetos-praga, os objetivos deste estudo incluem: i) identificar os principais componentes da maquinaria de RNAi presentes em E. heros, assim como validar a funcionalidade dessa ferramenta em E. heros; ii) uma revisão mostrando o uso potencial da ferramenta RNAi em uma abordagem nãotransformativa; iii) o uso do RNAi parental como ferramenta no estudo das funções gênicas em E. heros; iv) a combinação de RNAi e CRISPR/Cas9 como ferramentas genômicas funcionais no percevejo Neotropical, E. heros. Essas informações fornecem novos e importantes conjuntos de dados sobre a maquinaria de RNAi e sua eficiência, a perspectiva futura da utilização do RNAi via não-transformativa e do uso de RNAi e CRISPR como ferramentas em estudos genéticos funcionais, apoiando estratégias futuras para melhorar RNAi e CRISPR em E. heros e outras espécies de insetos perfuradores e sugadores importantes na agricultura.