RNAi| A agricultura do futuro produzirá alimentos com base nesta tecnologia

Chegou ao fim a terceira edição da Conferência anual iPlanta, promovida pelo CiB – Centro de Informação de Biotecnologia e pelo Laboratório de Biotecnologia de Células Vegetais, do ITQB NOVA. Uma das novidades apresentadas foi o controlo, através de RNAi, da Drosophila Suzukii, uma mosca da fruta que é responsável pela perda considerável de vários tipos de frutos e não é possível de controlar com os pesticidas tradicionais.

Durante três dias, no Auditório do ITQB NOVA, em Oeiras, cerca de 120 investigadores de 26 países debateram as potencialidades do uso de RNA de interferência (RNAi) na agricultura – seja por modificação genética seja por aplicação tópica de moléculas – e divulgaram os aspetos científicos e técnicos desta tecnologia, de forma a se efetivar a sua utilização na proteção das culturas agrícolas contra pragas e doenças.

Na terceira edição da Conferência iPlanta, que decorreu entre 27 de fevereiro e 1 de março, foram apresentadas novas estratégias para a utilização de pequenos RNA ou de RNA de cadeia dupla para o controlo de pragas e doenças em culturas agrícolas e discutidos os aspetos relacionados com a regulamentação e a segurança destas novas tecnologias, bem como o interesse para a atividade agrícola.

Novidades apresentadas

Numa das apresentações falou-se do controlo de uma mosca da fruta (Drosophila Suzukii), que é responsável pela perda considerável de vários tipos de frutos e que não é possível controlar com os pesticidas tradicionais. Neste caso, foi utilizado um RNA de cadeia dupla, que permitiu seletivamente reduzir o número de efetivos desta mosca.

Outra novidade apresentada neste encontro foi a alteração genética do trigo para expressar um pequeno RNA, que tem como alvo um afídio, um inseto que ataca as plantas e que transmite o vírus do nanismo amarelo, letal para o trigo. A expressão desse pequeno RNA permitiu reduzir significativamente a disseminação da doença transmitida pelo vírus, por redução do número de afídios.

Com a apresentação dos trabalhos que estão a ser desenvolvidos em vários países com base nestas tecnologias, os participantes concluíram que é possível desenvolver novas metodologias baseadas na utilização de biomoléculas para o controlo efetivo de pragas e doenças em diferentes culturas.

Casa cheia nos três dias de Conferência iPlanta, no Auditório do ITQB NOVA. Presentes, investigadores de vários países para falar da tecnologia RNAi na agricultura.

Tão seguras como as técnicas convencionais

Apesar de algumas destas soluções já se encontrarem numa fase de pré-comercialização, os investigadores esperam agora que estas tecnologias não sejam consideradas, na União Europeia, mais arriscadas do que as técnicas convencionais de controlo de pragas e doenças, uma vez que “as biomoléculas em que se baseiam estas tecnologias são ubíquas e degradam-se rapidamente na natureza”, como garante Pedro Fevereiro, presidente do CiB, Professor Auxiliar do Departamento de Biologia Vegetal na Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa e Diretor do Laboratório do Grupo de Biotecnologia Vegetal no ITQB NOVA.

Para este investigador, “as tecnologias baseadas nestas biomoléculas têm um enorme potencial, não só porque terem uma ação mais específica para as pragas e doenças que se pretende controlar, mas também por serem seguras, quer para os organismos não alvo, quer para o ambiente.”  porque as biomoléculas em que se baseiam estas tecnologias são ubíquas e degradam-se rapidamente na natureza. Além disso, os diferentes organismos, incluindo o Homem, têm uma enorme familiaridade com estas biomoléculas.”

iPlanta

A importância das Conferências iPlanta reside na necessidade urgente de encontrar soluções mais eficazes, através da aplicação de RNAi, uma das novas técnicas de reprodução, no combate às interações patogénicas enfrentadas pelas culturas, responsáveis pela perda de quantidades substanciais da produção agrícola mundial, incluindo em Portugal, onde todos os anos se perdem cerca de 40 % de culturas. Em termos globais, os números são semelhantes: segundo estimativas da Organização das Nações Unidas para a Alimentação e Agricultura (FAO), entre 20% a 40% das culturas são destruídas todos os anos devido a pragas e doenças.

Com o estimado aumento populacional, a agricultura moderna enfrenta um dos seus maiores desafios: garantir o abastecimento de alimentos para 10 mil milhões de pessoas daqui a apenas 30 anos. De acordo com os investigadores presentes neste encontro, a aplicação da tecnologia RNAi promete responder com eficácia a esse desafio.

Tal como as Conferências iPlanta anteriores – a primeira, em 2017, em Itália, a segunda, em 2018, na Polónia -, a terceira edição é uma ação COST, uma organização europeia que promove e financia o networking em investigação e tecnologia.

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OGM | Sorgo com altos níveis de vitamina A ajuda a combater a cegueira infantil

Todos os anos, cerca de 250 milhões de crianças em todo o mundo perdem a visão devido à falta de vitamina A na sua alimentação. O problema afeta os países mais pobres, sobretudo em África e no sudeste asiático. Para resolver o problema na África Oriental, os investigadores em plantas estão a fazer modificação genética numa das culturas mais comuns na região, o sorgo, para lhe acrescentar nutrientes.   

A deficiência de vitamina A é a principal causa de cegueira infantil evitável e aumenta o risco de doenças e morte por infeções graves. De acordo com a Organização Mundial da Saúde, são 250 milhões as crianças que ficam cegas, todos os anos, em todo o mundo, por falta desse nutriente.

A situação é tão grave que se tornou num problema de saúde pública em mais da metade dos países no mundo, especialmente em África e no Sudeste Asiático, tendo como principais vítimas as crianças e as mulheres grávidas mais pobres.

Mas no Quénia, os investigadores em plantas já estão a trabalhar para resolver o problema. Como? Através da modificação genética de uma cultura muito comum no país – o sorgo – com o objetivo de produzir sorgo com caraterísticas nutricionais mais elevadas, nomeadamente níveis mais altos de vitamina A, ferro e zinco do que as variedades convencionais.  

O melhoramento do sorgo no Quénia faz parte do projeto África Biofortified Sorghum (ABS), uma parceria público-privada estabelecida para combater a deficiência crónica de vitamina A em crianças, bem como melhorar os níveis de zinco e ferro. Se obtiver aprovação comercial, será o primeiro sorgo biotecnológico do mercado.  

Mais informação aqui  e aqui .

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OGM|O futuro do trigo resistente à seca está próximo

No sul da Austrália não existem campos agrícolas com culturas geneticamente modificadas (GM) porque a legislação do País não permite. Mas os agricultores australianos acreditam que virá o dia em que poderão produzir variedades GM tolerantes à seca, para fazer face aos longos períodos de seca severa que todos os anos destroem milhares de hectares cultivados.

Agricultora sul-australiana Heather Baldock, num campo experimental de trigo geneticamente modificado, resistente à seca, na Argentina.
Créditos da imagem: Global Farmer Network

Era primavera, faltavam três ou quatro meses para o início das colheitas de trigo quando a agricultora sul australiana Heather Baldock visitou a Argentina, há dois anos, numa excursão de agricultores, para observar as experiências que estavam a ser feitas em plantações sul-americanas. O objetivo dos agricultores era aprender novos métodos e novas tecnologias que no futuro pudessem aplicar nas suas próprias plantações. O que viram nos ensaios, sublinha H. Baldock, foi “o futuro do trigo.”

Na aparência, as culturas de trigo que os agricultores australianos observaram nos campos experimentais na Argentina eram semelhantes a quaisquer outras culturas de trigo na Austrália. Apenas um aspeto as diferenciava: aquelas foram geneticamente modificadas para serem tolerantes à seca e tiveram uma produção 25% maior do que as culturas não modificadas. Este facto despertou muito o interesse de H. Baldock e do resto do grupo, uma vez que na Austrália existem períodos de seca severos que destroem por completo milhares de hectares de culturas.

Campo experimental de trigo GM, na Argentina.
Créditos da imagem: Global Farmer Network

Os agricultores sul australianos chegaram à conclusão de que conseguiriam aumentar a produção e os rendimentos se pudessem cultivar trigo geneticamente modificado, como garante H. Baldock, num artigo de opinião que publicou na Global Farmer Network, no qual relata a sua visita aos campos experimentais de trigo GM na Argentina.

Leia aqui o artigo, em inglês, de H. Baldock.

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OGM | Culturas GM ajudam a conservar os solos

O Fundo Mundial para a Vida Selvagem diz que, nos últimos 150 anos, metade do solo mundial já desapareceu. A menos que os alimentos sejam produzidos de maneira diferente, a situação tende a piorar. A solução parece estar na agricultura de conservação que protege o solo, que consiste, entre outras práticas, na adoção de culturas geneticamente modificadas.

A riqueza das nações vem da fertilidade dos solos.  Um solo fértil é uma terra abundante em matéria orgânica com um minúsculo ecossistema, invisível aos nossos olhos por ser pequeno demais. No entanto, esse ecossistema retém e recicla os nutrientes que fertilizam as plantas que, por sua vez, nutrem a vida animal, incluindo a nossa.

Mas, o que é bom para as culturas é bom para as ervas daninhas e é aí que os problemas começam, porque as ervas daninhas competem por nutrientes com as culturas, roubando-lhes o alimento. Todos os anos, as ervas daninhas consomem nutrientes suficientes para alimentar mil milhões de pessoas em todo o mundo.  É claro que os agricultores têm que se livrar delas, já não através da lavragem da terra (que no passado era o método mais eficaz de destruição de ervas daninhas, mas caiu em desuso com a entrada nos campos de máquinas que fazem um pequeno buraco no chão e aí colocam uma semente), mas da adoção de uma agricultura de conservação e da utilização cada vez maior das culturas GM.

Antes do aparecimento da combinação de culturas GM [geneticamente modificadas] e herbicidas, há 20 anos, o agricultor tinha muitas vezes de escolher entre salvar as colheitas e os solos. De então para cá, graças a essa combinação, tornou-se mais fácil desenvolver uma agricultura de conservação que protege solos, permitindo ao agricultor adicionar herbicida (em menores quantidades do que antes) e matar as ervas daninhas sem prejudicar a colheita. Como bónus, as ervas daninhas são deixadas para trás, agindo como um cobertor que protege o solo dos efeitos erosivos da chuva.

A combinação de culturas GM e herbicidas teve, de facto, um efeito profundo na agricultura. Por um lado, os agricultores já não precisam de comprar combustível fóssil para tratores que lavram o solo; por outro, o solo não sofre erosão. Além disso, os produtos químicos atuais são muito menos tóxicos do que os do século passado e são usados ​​em menores quantidades. É uma vitória para os agricultores e para o meio ambiente.    

Saiba mais neste artigo, em inglês, publicado na revista norte-americana Medium e na plataforma GMO Answers, escrito por Wayne Parrott, mestre e doutor em Melhoramento e Genética de Plantas e  professor na Universidade da Geórgia, nos Estados Unidos, onde tem feito investigação sobre o desenvolvimento, utilização e segurança de culturas geneticamente modificadas e culturas produzidas com a aplicação de tecnologias de edição de genoma.

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Manipulação genética | Investigadores melhoram fotossíntese para aumentar a produção de arroz e trigo

A RuBisCo é uma enzima vital para a fotossíntesse, mas em vez de usar sempre o dióxido de carbono para o converter em açucares que alimentam as plantas, também usa oxigénio, dando origem a um subproduto tóxico responsável pela perda de 20 a 50% das colheitas de trigo e arroz. Mas a manipulação genética das plantas pode reverter a situação.

Entre 20 a 50% do potencial das colheitas de trigo e arroz é destruído, em grande medida devido à ineficiência da RuBisCo, uma enzima vital para o processo de fotossíntese, na utilização de dióxido de carbono para a construção dos açucares que alimentam as plantas. Mas investigadores norte-americanos da Universidade do Illinois estão a tentar mudar esta fatalidade, através da manipulação genética de plantas que conseguem ter 40% mais de biomassa do que as plantas produzidas de modo convencional.

As primeiras experiências realizaram-se em plantas de tabaco e foram bem-sucedidas. Este método de manipulação genética vai ser testado agora em colheitas de trigo e arroz.

Saiba mais neste artigo da Exame Informática e neste, em inglês, do jornal científico Bio Techniques.

PBi | Melhoradores de plantas precisam-se

Créditos: Genetic Literacy Project

O melhoramento vegetal está em alta nas frentes industrial e académica. Mas para fazer face à crescente demanda por alimentos, o mundo precisa de mais investigadores a trabalhar nesta área.

Nos últimos anos, e mais recentemente em Portugal, as novas tecnologias de melhoramento vegetal saíram de ambientes exclusivos e confinados à investigação e à produção e começaram a entrar no ouvido da população em geral.

Embora subsistam muitas incertezas, dúvidas e confusões sobre as “mil e uma” novas técnicas utilizadas no melhoramento genético de plantas, a verdade é que os termos já são familiares para a maioria das pessoas, estando mesmo debaixo dos holofotes da comunicação social em alguns países.

No entanto, merecidas atenções deviam ser dadas igualmente ao melhoramento de plantas. É que antes da aplicação de qualquer dessas novas ferramentas – entre as quais a edição de genoma e, entre esta, o sistema CRISPR-Cas9 -, há que ter acesso a uma grande variedade de plantas de altíssima qualidade (ou seja, melhoradas).

O problema é que para as necessidades atuais e futuras de alimentos, existem poucos melhoradores de plantas. Essa é a convicção dos jovens investigadores latino americanos Patricio Muñoz e Marcio Resende. Patricio trabalha com mirtilos e Marcio com milho doce e em ambas as culturas os jovens investigadores em início de carreira implementam as abordagens mais modernas de melhoramento e seleção de genoma, com o objetivo de acelerar a produção de novas variedades. Como recém-formados, garantem que encontraram na área do melhoramento de plantas uma carreira promissora e gratificante.

AQUI, além da notícia original, em inglês, publicada na Genetic Literacy Project, poderão também ouvir um podcast com uma entrevista a Patrício Muñoz e Marcio Resende.
 
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OGM | Milho Bt beneficia culturas biológicas e convencionais: Investigação de 40 anos de dados

Maçaroca de milho convencional com ataque de broca e fungos - CiB (2)

 

Investigação científica em OGM
Análise de 40 anos de dados:
Milho Bt beneficia culturas biológicas e convencionais

12 Março 2018 | Artigo científico PNAS

Uma meta-análise de dados de 40 anos de cultivo de milho Bt confirma que a utilização das variedades de milho geneticamente modificado contribuem para a grande redução de aplicação de insecticidas e beneficiam culturas vizinhas, tanto convencionais como biológicas (orgânicas), com redução dos impactos no meio ambiente, mas também na saúde de pessoas e animais.

O estudo publicado na revista científica Proceedings of the National Academy of Sciences – PNAS (ver referência em baixo) é uma análise de dados de 1976 a 2016 (40 anos), que compara os 20 anos anteriores e os 20 anos após a comercialização de milho Bt. Estudos anteriores tinham já demonstrado os benefícios da adopção de milho Bt ou de algodão Bt na redução de aplicação de insecticidas, para benefício económico dos agricultores e para uma melhor gestão de pragas. Contudo, este é o primeiro estudo a analisar os seus efeitos em culturas vizinhas.

 

Maçaroca de milho convencional com ataque de broca e fungos - CiB (1)
Legenda: Maçaroca de milho convencional afetada pela broca e infectada com fungos (que se instalam devido aos ferimentos provocados pelos insectos e produzem micotoxinas cancerígenas para animais e pessoas).

 

O milho Bt (exemplo na imagem em baixo) é geneticamente modificado para resistir a ataques de insectos, como a broca europeia, uma praga com incidência elevada em algumas em algumas regiões de Portugal e de outros países da Europa.  Visualise a imagem em cima e no topo que mostram maçarocas de milho convencional com praga da broca e fungos (que se instalam após o ataque do insecto e produzem micotoxinas cancerígenas para animais e pessoas). O milho Bt é cultivado em mais de 80 por cento das explorações agrícolas que produzem milho nos Estados Unidos da América.

 

Macaroca Milho Bt Mon810 (OGM) - FotoCiB
Legenda: Maçaroca de milho Bt geneticamente modificado para resistir ao ataque de broca

Os investigadores quantificaram os efeitos do milho Bt em campo. Os dados de monitorização mostram:

. A diminuição de actividade de insectos adultos (fase de traça ou borboleta nocturna);
. A diminuição de aspersão de insecticidas;
. A diminuição de danos noutras culturas, como: milho doce, pimentas e feijão verde.

Estes benefícios nunca tinham sido documentados e demonstram que as culturas Bt são ferramentas poderosas para reduzir populações de pragas, beneficiando também outras culturas vizinhas.

A segurança do milho Bt tem sido extensamente testada e tem sido comprovada, mas este estudo foca a sua eficácia na gestão de pragas e, em particular, os benefícios para outras culturas que não o milho Bt, explicou Dilip Venugopal, um dos autores deste estudo.

Outros dos autores, Galen Dively, explicou que “este é o primeiro trabalho publicado que mostra os benefícios paralelos noutras plantas hospedeiras da  broca europeia, uma praga severa para muitas culturas como o feijão verde e os pimentos”. E acrescentou “de facto observa-se mais de 90 por centro de supressão da população de broca europeia na nossa área para essas culturas, o que é incrível.”.

Há mais de 20 anos que os agricultores têm benefícios económicos pelo cultivo de variedades de milho GM, como referido por Brookes e Barfoot no seu relatório de 2017:  GM crops: global socio-economic and environmental impacts 1996-2015 (ver referência em baixo). Mas este artigo agora publicado na revista PNAS demonstra que o milho Bt traz ainda mais vantagens, pois promove a redução da aplicação de pesticidas e beneficia  as culturas vizinhas, tanto biológicas como convencionais.

Estas evidências demonstram que as críticas dos grupos anti-OGM, que afirmam que as culturas transgénicas aumentam o uso de pesticidas e são uma ameaça à agricultura biológica,  não fazem sentido.

INFORMAÇÃO ADICIONAL

GMOinfo.eu | Novo website pan-europeu sobre OGM na Agricultura

gmoinfoeuportugal

GMOinfo.eu
Novo website pan-europeu sobre OGM na Agricultura
em 10 línguas

Março de 2018 – Europabio

O tema dos Organismos Geneticamente Modificados (conhecidos por OGM)  continua a sofrer de desinformação na Internet, dada a constante dissiminação de notícias incorrectas ou falsas que espalham medos e reacções negativas sobre a sua utilização, principalmente quando  é abordado no contexto de produção Agrícola e Alimentar.

O website GMOinfo.eu foi lançado pela Europabio – Associação Europeia das Bioindústrias para divulgar informação credível, baseada em factos científicos, em colaboração com 11 países. O GMOinfo.eu está disponível em 10 línguas, incluindo o Português em GMOinfo.eu.pt. O projecto inclui ainda a divulgação através do Twitter. A versão Portuguesa é @GMOinfoEU_pt.

O website inclui quatro secções principais  – Comércio e Aprovações; Cultivo e Benefícios, Inovação e Propriedade Intelectual; e Ciência e Segurança – e ainda uma secção de notícias. Na secção “Ciência e Segurança” pode ler-se no texto de introdução:

A Biotecnologia Agrícola (ou Agrobiotecnologia) permite aos melhoradores de variedades vegetais introduzir genes, com origem da mesma espécie ou de diferentes espécies, numa planta e/ou editar genes existentes. O objectivo é melhorar essas variedades e promover características específicas nas culturas. Este processo permite aos agricultores contribuírem para a produção de alimentos, têxteis e combustíveis de forma mais eficiente e sustentável e ir de encontro às necessidades dos consumidores.

O melhoramento de culturas através da Biotecnologia permite tornar as culturas mais robustas contra doenças, resistência a determinadas pragas e herbicidas, a tolerarem condições de seca ou a tornarem-se mais nutritivas. Tem também a vantagem de usar técnicas mais específicas e rápidas do que as utilizadas no melhoramento convencional de variedades vegetais, porque apenas um ou alguns genes de interesse são introduzidos no genoma receptor, ultrapassando a necessidade de cruzar plantas múltiplas vezes, tal como é necessário no melhoramento tradicional.

Sendo apenas uma das ferramentas entre todas as que existem à disposição dos agricultores no contexto da agricultura moderna, o uso de Organismos Geneticamente Modificados (OGM) e de outras técnicas da Agrobiotecnologia tem um vasto potencial para enfrentar muitos desafios ambientais e sociais.

A Autoridade Europeia de Segurança Alimentar (EFSA, sigla em Inglês) e a Comissão Europeia, conjuntamente com reguladores em todo o mundo e Academias de Ciência, incluindo o Conselho Consultivo das Academias Europeias de Ciências (EASAC, sigla em Inglês), concordam que as culturas geneticamente modificadas (conhecidas também por culturas GM ou transgénicas) são tão seguras como as culturas convencionais. Desde o início da sua comercialização, em 1996, não houve evidências de efeitos nocivos para a saúde de animais e pessoas ligados ao consumo de quaisquer culturas GM autorizadas.

Mais informação

  • Grandes destaques da página principal do GMOinfo.eu (em 20 de Março de 2018):
. Artigo Científico – Dados de 40 anos quantificam beneficios de milho GM em culturas biológicas e convencionais
. Artigo Cientifico – Milho Transgénico: 21 anos de dados confirmam segurança e benefícios para saúde e ambiente
. Guia Prático: Culturas GM e Políticas na UE
. Vídeo – O melhoramento genético de plantas no nosso dia-a-dia

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Já abriu! Exposição | Ciência e Melhoramento de Plantas em Rabiscos

Expo-Rabiscos (1)

Exposição 
Ciência em Rabiscos
Urban Sketching no ITQB NOVA

 27 de Setembro a 17 de Outubro 2017, Oeiras

No contexto da Semana Europeia da Biotecnologia (BiotechWeek) e de actividades de desenho realizadas no Dia Aberto do Instituto de Tecnologia Química e Biológica António Xavier (ITQB NOVA) para celebrar o Dia Internacional do Fascínio das Plantas e do Dia Mundial da Metrologia, o CiB – Centro de Informação de Biotecnologia co-organizou a Exposição “Ciência em Rabiscos: Urban Sketching no ITQB NOVA”.

No dia 27 de Maio de 2017, vinte pessoas desenharam e escreveram em cadernos sobre visitas guiadas relacionadas com biotecnologia de plantas e o melhoramento genético de variedades com utilidade na agricultura e em actividades sobre como medir o mundo. Estas actividades estão incluídas no projecto “Rabiscos no ITQB” que se realiza desde 2015.

Os desenhos concretizados irão ser expostos à comunidade científica do ITQB NOVA, à comunidade de urban sketchers Portugueses, a escolas e a todos os interessados. A exposição é aberta ao público com entrada livre e pode ser visitada junto ao bar do ITQB NOVA, em Oeiras, até 17 de Outubro de 2017.

Os desenhos realizados desde 2015 estão disponíveis em exposição online AQUI.

Agrademos a todos os autores terem disponibilizado os seus trabalhos.

COMO CHEGAR?
Informações sobre como chegar de veículo próprio e de transportes (a 10 minutos a pé da estação de comboio de Oeiras)

ORGANIZAÇÃO
ITQB NOVA – Instituto de Tecnologia Química e Biológica António Xavier da Universidade NOVA de Lisboa

APOIOS
CiB – Centro de Informação de Biotecnologia
FS 2´´ – Foto&Sketchers 2 Linhas

Vídeo | Melhoramento genético de plantas no nosso dia-a-dia

Vídeo
Melhoramento genético de plantas no nosso dia-a-dia

CiB Brasil – Agosto 2017

O CiB Brasil – Conselho de Informações sobre Biotecnologia produziu uma animação em vídeo sobre o melhoramento de variedades vegetais com utilidade na agricultura.

O melhoramento genético de plantas é responsável por muitos dos alimentos que consumimos hoje. Desde a seleção de variedades por agricultores ancestrais, passando pela descoberta de como as características são transmitidas de uma geração para outra, até às modernas técnicas que modificam plantas ao nível molecular, o melhoramento tem contribuído para o desenvolvimento de alimentos mais saborosos e sustentáveis.

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