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CPP2021-008490

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Crafting the next-gen Bt toxins, with no environmental impact, for the specific...

Crafting the next-gen Bt toxins, with no environmental impact, for the specific biocontrol of world-wide relevant insect pests A pesar de su demostrados efectos adversos para la salud humana y el medio ambiente, los pesticidas químicos de síntesis siguen siendo los más utilizados para el control de plagas de insectos en la industria agroalimentaria (Carva... ver más

01/01/2021

BIOINSECTIS

376K€

Presupuesto del proyecto: 376K€

Líder del proyecto

BIOINSECTIS La caracterización molecular y biológica de microorganismos entomopatógenos, para su producción, formulación, registro y comercialización de...

TRL 3-4 | 188K€

Financiación concedida El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto el día 2021-01-01

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Presupuesto del proyecto 376K€

Descripción del proyecto A pesar de su demostrados efectos adversos para la salud humana y el medio ambiente, los pesticidas químicos de síntesis siguen siendo los más utilizados para el control de plagas de insectos en la industria agroalimentaria (Carvalho, 2017; Curl et al., 2020). Sin embargo, el incremento de resistencias desarrolladas por insectos a causa de su uso indiscriminado junto con una mayor concienciación social y regulaciones por parte de los gobiernos, han provocado el auge de los productos de biocontrol como alternativa (Chandler et al., 2008). Esto se refleja en las tendencias del mercado, que posicionan a los biopesticidas de origen microbiano como los agentes de control biológico que más rápido crecen, con los productos basados en bacterias a la cabeza. Bacillus thuringiensis (Bt), es una bacteria Gram positiva con la capacidad de producir cristales parasporales con propiedades insecticidas. Actualmente, constituye el ingrediente biológico activo más relevante desde una perspectiva de mercado (Dunham Trimmer 2018). Los productos Bt comercializados, se componen de una mezcla de esporas y cristales, donde la cada proteína dentro del cristal tiene una actividad insecticida determinada contra varios insectos diana. A pesar de todas las ventajas de las soluciones basadas en Bt, todavía tienen algunas limitaciones que hacen que los productos químicos sean más atractivos en términos de espectro huéspedes, toxicidad y coste. Los cristales Bt de aislados silvestres están formados por toxinas insecticidas Cry y Cyt específicas en una proporción determinada. Esto hace que su espectro de huéspedes quede restringido a un número concreto de plagas de insectos y su eficacia limitada a la proporción de las toxinas que componen el cristal. Para que estos productos de biocontrol se conviertan en las soluciones líderes en el sector fitosanitario, aumentar su versatilidad y potencia constituyen los principales retos. NGEN-BTOX propone utilizar células Bt modificadas como biofactorías para superar dichas limitaciones y llevar las soluciones de biocontrol un paso más cerca de convertirse en la primera opción para los agricultores de todo el mundo. El potencial de estas biofactorías basadas en Bt radica en el hecho de que pueden programarse para producir combinaciones personalizadas de toxinas Cry y Cyt, así como para determinar su nivel de expresión. Estas dos propiedades por sí solas hacen que las posibilidades en el desarrollo de nuevas soluciones insecticidas sean prácticamente ilimitadas. Además, las biofactorías customizadas no producen esporas ni metabolitos secundarios, lo que reduce aún más su impacto en el medio ambiente, ya que los productos finales están compuestos, únicamente, por las proteínas del cristal. El propósito de este proyecto es mejorar las características de los sistemas basados en Bts naturales aumentando así sus productividad, la cristalización de toxinas y el potencial insecticida a la vez que se garantiza su escalabilidad industrial. Esto se logrará mediante 1) la selección de las mejores toxinas para el biocontrol de las plagas de insectos de mayor importancia económica, 2) la maximización de la producción de genes cry a nivel transcripcional, 3) la mejora de las propiedades de cristalización de las proteínas insecticidas, 4) el incremento de la toxicidad y evasión de resistencias de las proteínas Cry y 5) el desarrollo y escalado industrial de soluciones personalizadas y multipropósito basadas en Bt. De acuerdo con los beneficios mencionados anteriormente, anticipamos que las biofactorías basadas en Bt aquí propuestas, tendrán un alto impacto a nivel científico, tecnológico, comercial y político que contribuirá a proteger los ecosistemas y hacer que el medio ambiente sea más saludable y sostenible. Esto contribuirá a que las soluciones biológicas estén un paso más cerca de convertirse en líderes del sector de protección de cultivos.

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