Bioquímica de insectos y hongos patógenos.
Aplicación al control de plagas


Grupo de trabajo

Juárez, Marta Patricia
Investigadora responsable de línea
mjuarez@isis.unlp.edu.ar
Pedrini, Nicolás
Investigador
nicopedrini@yahoo.com
Calderón Fernández, Gustavo Mario
Investigador
guscalf@gmail.com
Girotti, Juan Roberto 
Investigador
juangirotti@yahoo.com.ar
Dulbecco, Andrea
Becaria
andredul87@hotmail.com
Huarte Bonnet, Carla
Becaria
carlahb@hotmail.es
Moriconi, Débora 
Becaria
debomoriconi@hotmail.com
Santos da Paixão, Flavia Reginas
Becaria
flaviareginasp@hotmail.com
Mannino, Constanza
Becaria
constanza.mannino@gmail.com
Davyt, Belén
Becaria
bdavyt@gmail.com
Bozzolo, Facundo Oscar
Personal de apoyo
facubozzolo@hotmail.com
Mijailovsky, Sergio
Personal de apoyo
sergiojmi@gmail.com


Colaboradores de otras instituciones

Internacionales


Abreo, Eduardo
Instituto Nacional de Investigación Agropecuaria (INIA) Las Brujas, Canelones, Uruguay.

Fernandes, Éverton K.K.
Instituto de Patología Tropical y Salud  Pública (IPTSP), Universidad Federal de Goiás, Brasil.

Gondim, Katia
Instituto de Bioquímica Médica, Universidad Federal de Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil.

Luz, Christian
Instituto de Patología Tropical y Salud  Pública, Universidad Federal de Goiás, Brasil.

Rangel; Drauzio E.N.
Instituto de Patología Tropical y Salud  Pública, Universidad Federal de Goiás, Brasil.

Ranson, Hilary
Departamento de Biología de Vectores, Escuela de Medicina Tropical de Liverpool, Liverpool, Reino Unido.

Vontas, John

Instituto de Biología Molecular y Biotecnología, Heraklion, Grecia.


Nacionales

Cardozo, Rubén M.
Instituto de Patología Experimental, Facultad de Ciencias de la Salud, Universidad Nacional de Salta, Salta.

Gentile, Alberto
Ministerio de Salud Pública, Salta. Provincia de Salta. Argentina.

Lori, Gladys A.
Instituto de Fisiología Vegetal, Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales, Universidad Nacional de La Plata, La Plata. Provincia de Buenos Aires. Argentina.

Padín, Susana B.
Cátedra de Terapéutica Vegetal, Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales, Universidad Nacional de La Plata, La Plata. Provincia de Buenos Aires. Argentina.

Rabinovich, Jorge
Centro de Estudios Parasitológicos y de Vectores, La Plata. Provincia de Buenos Aires. Argentina.




Resumen de Línea

En el Laboratorio de Bioquímica de Insectos y Hongos Patógenos se desarrollan estudios relacionados con la bioquímica y biología molecular de insectos y de hongos patógenos de interés sanitario y agronómico.
El objetivo de nuestro grupo es avanzar en el conocimiento de procesos bioquímicos característicos de estos organismos, con el fin de su ulterior aplicación al desarrollo de nuevas metodologías para el control de plagas.

Insectos

Nuestro interés se centra en la composición, estructura, metabolismo y función de los lípidos y feromonas cuticulares de insectos, así como la utilidad de los hidrocarburos cuticulares de triatominos como herramienta de taxonomía química. Asimismo estudiamos el rol de los lípidos cuticulares en la comunicación química  y su rol en el mecanismo de resistencia a insecticidas. La finalidad última es continuar aplicando este conocimiento al desarrollo de nuevas herramientas de bajo impacto ambiental para el control de plagas.
Actualmente trabajamos en la identificación y la caracterización molecular y funcional de genes de integumento de Triatoma infestans potencialmente involucrados en la biosíntesis de lípidos y proteínas cuticulares, así como en mecanismos de detoxificación, que participan en el “factor cuticular” de la resistencia a insecticidas. Recientemente obtuvimos resultados consistentes que también avalan el rol de los hidrocarburos cuticulares en el fenómeno de resistencia en el mosquito Anopheles gambiae, principal vector de la malaria. Estos conocimientos podrán aportar información valiosa al estudio de aspectos básicos relacionados con el metabolismo y función de los oenocitos, células especializadas del integumento de insectos. Las posibilidades de transferencia de este conocimiento al control de plagas es evidente, especialmente orientado a desarrollos de bajo impacto ecológico.
Dentro de Los insectos de importancia epidemiológica que estudiamos, el principal énfasis ha sido en los triatominos (Hemíptera, Reduviidae), vectores de la enfermedad de Chagas (en particular, especies de los complejos T. infestans, T. dimidiata y Rhodnius prolixus).
Dentro de los insectos  que afectan a productos derivados del agro, estudiamos los coleópteros plaga de granos almacenados (Tribolium castaneum, Ulomoides dermestoides y otros).

Hongos entomopatógenos

Considerando la cutícula de insectos como nuevo blanco para su control, estudiamos las interacciones bioquímicas y biológicas de hongos entomopatógenos (Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae y M. robertsii) y sus insectos hospedadores (vinchucas, mosquitos y gorgojos). Estos estudios se han enfocado en la comprensión de la ruta metabólica de degradación de lípidos de insecto por hongos entomopatógenos, pero incluye además el estudio los genes fúngicos  inducibles por diferentes mecanismos de estrés como crecimiento en hidrocarburos, calor o radiación UV y los genes implicados en la síntesis de metabolitos secundarios como toxinas y otros factores de virulencia importantes en el ciclo infectivo, así como la respuesta del sistema inmune del insecto hospedador infectado con hongos entomopatógenos. En base al conocimiento de las interacciones insecto-hongo y al comportamiento del insecto, desarrollamos una trampa de “atracción-infección” para el control de vinchucas, basada en hongos entomopatógenos y feromonas de contacto,  que demostró excelentes resultados en ensayos de laboratorio y a campo.

Hongos fitopatógenos

La presencia de hongos toxigénicos en trigo y otros cereales ocasiona importantes problemas sanitarios y económicos. El hongo patógeno Fusarium graminearum produce la enfermedad de la espiga de trigo, contaminando cultivos y sus derivados con toxinas del grupo de los tricotecenos, principalmente deoxinivalenol (DON) y derivados. En esta línea de trabajo se caracterizaron los metabolitos volátiles de Fusarium sp., demostrando su utilidad como marcadores taxonómicos. Asimismo, se desarrollaron enfoques novedosos para la detección temprana de contaminación de hongos productores de micotoxinas en cultivos.

 

Publicaciones - Artículos

 

  • Cytochrome P450associated with insecticide resistance catalyzes cuticular hydrocarbonproduction in Anopheles gambiae.
    Balabanidou, V; Kampouraki, A; Mac Lean, M; Blomquist, G. J; Tittiger, C; Juárez, M. P; Mijailovski, S. J.
    2016.
    Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Washington DC, USA: NATL ACAD SCIENCES, vol. 113, ISSN 0027-8424
  • Lipid Metabolismin Rhodnius Prolixus: Lessons from the genome.
    Majerowicz, D; Calderón Fernández, G. M; Alves Bezerra, M; De Paula, I; Cardoso, L. S; Juárez, M. P; Atella, G. C; Gondim, K. C.
    2016. Gene, Amsterdam: ELSEVIER SCIENCE BV, vol. 596, p. 27-44.
    ISSN 0378-1119
  • Rhodniusprolixus supergene families of enzymes potentially associated with insecticide resistance.
    Schama, R; Pedrini, N; Juárez, M. P; Nelson, D. R; Torres, A. Q; Valle. D; Mesquita, R. D.
    2016. Insect biochemistry andmolecular biology. Amsterdam: Pergamon-Elsevier Science Ltd, vol. 69, p. 91-104. ISSN 0965-1748
  • Assessing gene expression during pathogenesis: Use of qRT-PCR to 4 follow toxin production in the entomopathogenic fungus Beauveria 5 bassiana during infection and immune response of the insect host 6 Triatoma infestans.
    Lobo, L; Luz, C; Fernandez, E.  K; Juárez, M. P; Pedrini, N.
    2015.
    Journal of Invertebrate Pathology. , Amsterdam: ACADEMIC PRESS INC ELSEVIER SCIENCE, vol. 128, p. 14-21. ISSN 0022-2011

  • Biological control of the Chagas disease vector Triatoma infestans with the entomopathogenic fungus Beauveria bassiana combined with an aggregation cue: field, laboratory and mathematical modeling assessment.
    Forlani, L; Pedrini, N; Girotti, J. R; Mijailovski, S. J; Gentile, A; Cardozo, R. M; Hernández-Suarez, C; Rabinovich, J; Juárez M. P.
    2015. Plos Neglected Tropical Diseases. , San Francisco: PUBLIC LIBRARY SCIENCE, vol. 13, n° 5, p. 1
    -23. ISSN 1935-2735

  • Deltamethrin Binding to Triatoma infestans (Hemiptera: Reduviidae) Lipoproteins. Analysis by Solvent Bar Microextraction Coupled to Gas Chromatography.
    Dulbecco, A. B; Mijailovsky, S. J; Girotti, J. R; Juárez, M. P.
    2015. Journal of Medical Entomology. , Lanham: ENTOMOLOGICAL SOC AMER. ISSN 0022-2585


  • Genome of Rhodnius prolixus, an insect vector of Chagas disease, reveals unique adaptations to hematophagy and parasite infection.
    Mesquita, R; Vionette-Amaral, R; Lowenberger, C; Rivera-Pomar, R; Monteiro, F; Minx, P; Spieth, J; De Carvalho, B; Panzera, F; Lawson, D; Torres, A; Ribeiro, J; Sorgine, M; Waterhouse, R; Montague, M; Abad-Franch, F; Alves-Becerra, M; Amaral, L; Araujo, H; Araujo, R; Calderón-Fernandez, G; Carareto, C; Christensen, M; Costa, I; Costa, S; Dansa, M; Daumas-Filho, C; De Paula, I; Dias, F; Dimopoulos, G; Emrich, S; Esponda Behrens, N; Fampa, P; Fernández Medina, R; Fonseca, R; Fontenele, M; Fronik, C; Fulton, L; Gandara, A; García, E; Genta, F; Giraldo-Calderón, G; Bruno Gomes, K; Gondim, A; Granzotto, A; Aparecida Guarneri, Roderic Guigó, Harry, M; Hughes, D; Jablonka, W; Jacquin-Joly, E; Juárez, M. P; Koerich, L; Latorre-Estivalis, J; Lavore, A; Lawrence, G; Lazosk, C; Lazzari, C. R; Lopes, R; Lorenzo, M; Lugon, M; Majerowicz, D; Marcet, P. L; Mariotti, M; Hatisaburo Masuda, Megy, K; Melo, A; Missirlis, F; Theo P. Mota, Noriega, F. G; Nouzova, M; Nunes, R. D; Oliveira, R. L. L; Oliveira-Silveira, G; Ons, S; Pagola, L; Paiva-Silva, G. O; Pascual, A; Pavan, M. G; Pedrini, N; Peixoto, A. A; Pereira, M. H; Pike, A; Polycarpo, C; Prosdocimi, F; Ribeiro-Rodrigues, R; Robertson, H. M; Salerno, A. P; Salmon, D; Santesmasses, D; Schama, R; Eloy S. Seabra-Junior, Silva-Cardoso, L; Silvaneto, M. A. C; Souza-Gomes, M; Sterkel, M; Taracena, M. L; Tojo, M; Zhijian Jake Tu; Tubio, J. M. C; Ursic-Bedoya, R; Venancio, T. M; Walter-Nuno, A. B; Wilson, D; Warren, W. C; Wilson, R. K; Huebner, E; Dotson, E; Oliveira, P. L.
    2015.
    Proceedings of The National Academy of Sciences of The United States of America., Washington DC, USA: NATL ACAD SCIENCES, vol. 112, p. 14936
    -14941. ISSN 0027-8424

  • Genomic and functional characterization of a methoprene-tolerant gene in the kissing-bug Rhodnius prolixus.
    Villalobos-Sambucaro, M. J; Riccillo, F. L; Calderón Fernández, G. M; Sterkel, M; Diambra, L; Ronderos, J. R.
    2015. General and Comparative Endocrinology. Amsterdam: ACADEMIC PRESS INC ELSEVIER SCIENCE, vol. 216, p. 1-8. ISSN 0016-6480

  • Tenebrionid secretions and a fungal benzoquinone oxidoreductase form competing components of an arms race between a host and pathogen.
    Pedrini, N; Ortiz-Urquiza, A; Huarte Bonnet, C; Fan, Y; Juárez, M. P; Keyhani Nemat, O.
    2015. Proceedings of the National Academy of Sciences of The United States of America. , Washington DC, USA: NATL ACAD SCIENCES, vol. 112, n° 28, p. 3651-3660. ISSN 0027-8424

  • Unveiling chemical defense in the rice stalk stink bug against the entomopathogenic fungus Metarhizium anisopliae.
    Silva, R. A; Quintela, E. D; Mascarin, G. M; Pedrini, N; Lião, L. M; Ferri, P. H.
    2015. Journal of Invertebrate Pathology. : ACADEMIC PRESS INC ELSEVIER SCIENCE, vol. 127, p. 93-100. ISSN 0022-2011
  • Oxidative stress in entomopathogenic fungi grown on insect-like hydrocarbons. 
    Huarte Bonnet, C; Juárez, M. P; Pedrini, N . 
    2014. Current Genetics. , Berlin: SPRINGER,. ISSN 0172-8083


  • Toxicological and biochemical response of the entomopathogenic fungus Beauveria bassiana after exposure to deltamethrin. 
    Forlani, L; Juarez, M. P; Lavarias, S; Pedrini, N. 
    2014. Pest Management Science. , Londres: JOHN WILEY & SONS LTD,. vol. 70, p. 751-756. ISSN 1526-498X


  • Toxigenic Capacity and Trichothecene Production by Fusarium graminearum Isolates from Argentina and Their Relationship with Aggressiveness and Fungal Expansion in the Wheat Spike. 
    Malbrán, I; Mourelos, C. A; Girotti, J. R; Lori, G. A; Balatti, P. A. 
    2014. Crop Protection. , Amsterdam: ELSEVIER SCI LTD,. vol. 104, n° 4, p. 357-364. ISSN 0261-2194


  • Cuticular hydrocarbons of the Triatoma sordida species subcomplex (Hemiptera: Reduviidae).
    Calderón Fernández, G. M; Juárez, M. P. 
    2013. Memórias do Instituto Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro: Fundaco Oswaldo Cruz, vol. 108, p. 778-784. ISSN 0074-0276

  • Análisis de la expresión de genes de hongos entomopatógenos mediante RT-PCR. 
    Pedrini, N; Berón, C; Consolo, V, F. 
    2013. Mar del Plata: Universidad Nacional de Mar del Plata, p. 43-49. ISBN 978-987-544-530-7
  • Evaluación de la actividad insecticida de tierras de diatomeas de yacimientos argentinos.
    Fusé, C. B; Villaverde, M. L; Padin, S. B; De Giusto, M; Juárez, M. P. 
    2013. Revista RIA. INTA. Ministerio de Agricultura, Ganadería y Pesca de la Nación. vol. 39, n° 2, p. 207-213. ISSN 0325-8718
  • In vitro comparative analysis of antiproliferative activity of essential oil from mandarin peel and its principal component limonene
    Manassero, C; Girotti, J. R; Mijailovsky, S; García de Bravo, M; Polo, M. 
    2013. Natural Product Research. Londres: Taylor & Francis LTD, 2013 - . vol. 27, p. 1475-1478. ISSN 1478-6419
  • Targeting of insect epicuticular lipids by entomopathogenic fungi: hydrocarbon oxidation within the context of a hostpathogen interaction. 
    Pedrini, N; Ortiz-Urquiza, A; Huarte Bonnet, C; Zhang, S; Keyhani, N. O.
    2013. Frontiers in Microbiology. Lausana: Frontiers, 2013 - . p. 4-24. ISSN 1664-302X
  • Toxicity and repellency of nine medicinal plants against Tribolium castaneum in stored wheat. 
    Padín, S. B; Fusé, C. B; Urrutia, M. I; Dal Bello, G. M.
    2013. Bulletin of Insectology. , Bologna: Alma Mater Studiorum, Univ Bologna. vol. 66, p. 45-49. ISSN 1721-8861
  • Aggressiveness variation of Fusarium graminearum isolates from Argentina following point inoculation of field grown wheat spikes.
    Malbrán, I; Mourelos, C. A; Girotti, J. R; Aulicino, M. B; Balatti, P. A; Alori, G.
    2012. Crop protection. , Amsterdam: ElSevier SCI Ltd, vol. 42, p. 234-243


  • Cuticular hydrocarbon pattern as a chemotaxonomy marker to assess intraspecific varibility in Triatoma infestans, a major vector of Chagas' disease. 
    Calderón Fernández, G; Girotti, J. R; Juárez, M. P.  
    2012. Medical and Veterinary Entomology. , London: Wiley-Blackwell Publishing, INC. vol. 26, p. 201-209


  • CYP52X1, representing a new cytochrome P450 subfamily, displays fatty acid hydroxylase activity and contributes to virulence and growth on insect cuticular substrates in the entomopathogenic fungus Beauveria Bassiana.
    Shizhu Zhang; Widemann, E; Bernard, G; Lesot, A; Pinot, F; Pedrini, N; Keyhani, T. O.
    2012. Journal of biological chemistry., Bethesda, Maryland: Amer Soc Biochemistry Molecular Biology Inc, vol. 287, n° 16, p. 13477-13486


  • Early detection of toxigenic Fusarium graminearum in wheat.
    Girotti, J. R; Malbrán, I; Lori, G; Juárez, M. P.
    2012. World Mycotoxin Journal., Wageningen:Wageningen Academic Publishers, vol. 5, p. 143-152. ISSN 1875-0710


  • Epicuticular hydrocarbons of the sugarcane borer Diatraea saccharalis (Lepidoptera: Crambidae). 
    Girotti, J. R; Mijailovsky, S. J; Juárez, M. P.
    2012. Physiological entomology (online) , Londres: Wiley-Blackwell Publishing, Inc. vol. 37, n° 3, p. 266-277. ISSN 1365-3032


  • Cuticular Hydrocarbons of Triatoma dimidiata (Hemiptera: Reduviidae): Intraspecific Variation and Chemotaxonomy. 
    Calderón-Fernández, G. M; Girotti, J. R; Juárez, M. P.
    2011. Journal Medical Entomology 48 (2): 262-271
    Editorial: Entomological Society of America. 

  • Epicuticle Lipids Mediate Mate Recognition in Triatoma infestans. 
    Cocchiararo-Bastias, L. M; Mijailovsky, S. J; Calderon-Fernández, G M;  Lorenzo Figueiras, A. N; Juárez, M. P.
    2011. Journal of Chemical Ecology 37(3): 246–252
    Editorial: Springer. 

  • Capacidad insecticida de Beauveria bassiana cultivada en hidrocarburos para el control de coleópteros en granos almacenados.
    Pedrini, N; Dal Bello, G; Padín, S.B; Juárez, M. P.
    2011. Agrociencia (Uruguay) 15(1): 64-69


  • Insecticidal effect of fenitrothion, diatomaceous earth and Beauveria bassiana against Coleopteran pests on stored grain.
    Dal Bello, G; Fusé, C; Juárez, M. P; Pedrini, N; Imaz, A; Padín, S. 
    2011. Integrated Protection of Stored Products. IOBC/wprs Bulletin Editorial: International Organization of Biological Control.

  • Cytotoxic and genotoxic effects of defence secreti