Bacillus thuringiensis var. israelensis SPS1: caracterização da região promotora de genes cry e efeito em larvas de Aedes aegypti (L.) (Diptera: Culicidae)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Obtenção de bioinseticida a partir de Bacillus thuringiensis var. israelensis e aplicação de bioensaios em culicídeos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Comparative Studies of Bacillus thuringiensis var. israelensis Metabolism in Different Concentrations of Cassava Flour Processing Waste Based Media

Techniques of production of enthomopatogenic bacteria are developed aiming to increase the productivity and to reduce the costs of the fermentative process. Like this, it has been using agroindustrial wastes or by-products as nutrient sources in culture medium, having been used, in this study, the manipueira, a by-product of the processing of the cassava flour. Fermentations were performed in flasks of Erlenmeyer of 500 mL containing 250 mL of culture media, conditioned in shaker at 180 r.p.m. and 28°C, and the media were composed by manipueira, in concentrations that varied between 400 and 1000 mL/L. The time of the process varied between 48 and 120 hours. They appraised the following parameters: cellular growth, the production of spores, the reduction of organic matter (COD analysis) and the variation of reduction sugar. Although there was a proportional cellular growth to the manipueira concentration, the production of spores was similar in all the cases, at the end of the process, in spite of the smallest speed of production of the same ones in the highest concentrations. In relation to the variation of COD, it has, also, a percentile minor of reduction in the highest concentrations. In the analysis of variation of reduction sugars, the higher concentrations are the ones that they present larger slowness in the reduction of this.

Methodology for fast evaluation of Bacillus thuringiensis crystal protein content

O desenvolvimento da produção e uso do Bacillus thuringiensis no Brasil em escala comercial enfrenta certas dificuldades, entre elas o estabelecimento de metodologias para a quantificação de produtos tóxicos a serem comercializados. Atualmente, a quantidade de toxinas é expressa como porcentagem do total de proteínas presentes em amostras em consideração. Tal metodologia, entretanto, não mede a quantidade real de uma determinada proteína presente em um produto qualquer, além do fato de diferentes linhagens bacterianas possuírem diferentes genes codificadores para endotoxinas e mesmo para b-toxina. Desde que os diferentes tipos de toxinas apresentam diferentes características antigências, este trabalho tem como objetivo a utilização de técnicas imunológicas para quantificar específicamente o conteúdo de proteína cristal presente em diferentes amostras. A proteína cristal produzida pela subespécie B. thuringiensis var. israelensis foi purificada por ultracentrifugação e utilizada para imunizar coelhas e produzir soros hiperimunes. Tais soros foram posteriormente usados para avaliar o nível de proteína cristal em bioinseticidas comerciais e em culturas de laboratório desta bactéria utilizando-se a técnica do imunodot. Os resultados foram obtidos por comparação de reações com concentrações conhecidas de proteína cristal permitindo assim avaliar com segurança os níveis desta proteína em várias preparações.

Avaliação de dois diferentes meios de cultura para o desenvolvimento de biopesticidas à base de Bacillus thuringiensis e sua aplicação em larvas de Aedes aegypti

The bacteria Bacillus thuringiensis var. israelensis (Bti) generates certain toxins with pesticide action, which can be used on the control of transmissible diseases by culicides, specially Aedes aegypti, the dengue vector. This biopesticide has been produced by submerged fermentation and, in Brazil, this production has been made by very little research centers and, more recently, by a unique small enterprise. For the implementation of a viable vectors control program through biopesticides, some studies about culture media are essential in order to join efficiency and low costs. In this way, agroindustrial wastes or by-products have been used as a nutrient source for the culture media production. In this study, corn steep liquor, a corn industrial processing by-product and tryptose, both with/without sugar addition, were compared as culture media. Cellular growth was evaluated by optical density at 620 nm, spore production by total viable cell count and LC50 by bioassays against 4th instar larvae. Among the four examined substrates, the medium composed by glucose plus corn steep liquor presented the best spore production and bioassay results.

Caracterização de isolados de Bacillus thuringiensis patogênicos à Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Genetic differentiation between sympatric populations of Bacillus cereus and Bacillus thuringiensis

Little is known about genetic exchanges in natural populations of bacteria of the spore-forming Bacillus cereus group, because no population genetics studies have been performed with local sympatric populations. We isolated strains of Bacillus thuringiensis and B. cereus from small samples of soil collected at the same time from two separate geographical sites, one within the forest and the other at the edge of the forest. A total of 100 B. cercus and 98 B. thuringiensis strains were isolated and characterized by electrophoresis to determine allelic composition at nine enzymatic loci. We observed genetic differentiation between populations of B. cereus and B. thuringiensis. Populations of a given Bacillus species-B. thuringiensis or B. cereus-were genetically more similar to each other than to populations of the other Bacillus species. Hemolytic activity provided further evidence of this genetic divergence, which remained evident even if putative clones were removed from the data set. Our results suggest that the rate of gene flow was higher between strains of the same species, but that exchanges between B. cereus and B. thuringiensis were nonetheless possible. Linkage disequilibrium analysis revealed sufficient recombination for B. cereus populations to be considered panmictic units. In B. thuringiensis, the balance between clonal proliferation and recombination seemed to depend on location. Overall, our data indicate that it is not important for risk assessment purposes to determine whether B. cereus and B. thuringiensis belong to a single or two species. Assessment of the biosafety of pest control based on B. thuringiensis requires evaluation of the extent of genetic exchange between strains in realistic natural conditions.

Identificação e caracterização de genes vip e cry coleóptero-específicos em isolados de Bacillus thuringiensis

O objetivo deste trabalho foi identificar e caracterizar os genes cry3, vip1, vip2 e vip1/vip2 em uma coleção de 1.078 isolados de Bacillus thuringiensis potencialmente tóxicos para larvas de coleópteros. Foram utilizados pares de oligonucleotídeos iniciadores gerais obtidos a partir de regiões conservadas dos genes e do alinhamento de sequências consenso. Posteriormente, os isolados positivos foram caracterizados por meio da técnica de PCR‑RFLP, tendo-se utilizado enzimas de restrição específicas, para identificar novas subclasses de genes nos isolados. Cento e cinquenta e um isolados foram positivos para os genes avaliados, com maior frequência para o gene vip1/vip2 (139 isolados). Pela técnica de PCR‑RFLP, foram observados 14 perfis polimórficos, o que indica a presença de diferentes alelos e, consequentemente, de distintas subclasses desses genes.

Caracterização de novos isolados de Bacillus thuringiensis para o controle de importantes insetos-praga da agricultura

A bactéria Bacillus thuringiensis Berliner produz um corpo de inclusão paraesporal (cristal) de natureza proteica, formado durante a esporulação, que atua de forma eficiente no controle de insetos-praga de culturas economicamente importantes. Esse cristal é constituído de proteínas Cry, que são codificadas pelos genes cry; um isolado pode ser caracterizado pelo conteúdo de genes cry que apresenta. Visando caracterizar novos isolados no combate de insetos-praga pertencentes às ordens Lepidoptera e Coleoptera, 76 isolados bacterianos foram analisados molecularmente e tiveram seu potencial de controle avaliado por meio de bioensaios com larvas de Spodoptera frugiperda (J.E. Smith), Sphenophorus levis Vaurie e Tenebrio molitor Linnaeus. As análises moleculares indicaram 11 isolados (14,5% da coleção), contendo genes lepidóptero-específicos e 17 (22,37%) com genes coleóptero-específicos. As análises de patogenicidade revelaram dois isolados com alto potencial de controle para lagartas de S. frugiperda, um para larvas de S. levis e seis prejudiciais ao desenvolvimento das larvas de T. molitor. Esses isolados de B. thuringiensis podem ser promissores no controle biológico das referidas pragas.

Isolation of Bacillus thuringiensis strains that contain Dipteran-specific cry genes from Ilha Bela (São Paulo, Brazil) soil samples

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Identification of new isolates of Bacillus thuringiensis using rep-PCR products and delta-endotoxin electron microscopy

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Expression of the sigma35 and cry2AB genes involved in Bacillus thuringiensis virulence

Muitos genes estão envolvidos nos mecanismos de esporulação da bactéria Bacillus thuringiensis. A regulação e expressão desses genes resultam em uma produção massiva da proteína Cry, responsável pela morte das larvas de muitos insetos. Neste trabalho monitorou-se a expressão de genes de Bacillus thuringiensis, ao longo de três fases de seu desenvolvimento. Foram construídos macroarrays de DNA dos genes selecionados, cujas seqüências estão disponibilizadas no GenBank. Estes genes foram hibridizados com cDNAs obtidos de B. thuringiensis kurstaki HD-1. As sondas de cDNA foram sintetizadas a partir da transcrição reversa do RNA da bactéria, extraído durante as fases de crescimento logarítmico, estacionária e esporulativa, marcadas com 33PadCTP. A expressão diferencial encontrada foi significativa para dois genes de B.thuringiensis, um relacionado aos fatores sigma (sigma35) e outro ao gene cry (cry2Ab). Detectaram-se diferenças entre as médias de expressão do fator sigma e do gene cry2Ab. Os valores máximos de expressão diferencial foram obtidos para o gene codificador do fator sigma35 na fase log e na fase esporulativa. Na análise de médias observou-se expressão do gene cry2Ab apenas na fase log; no entanto, de forma bem mais baixa quando comparado com a expressão de sigma35, nas três fases.

Characterization and selection of Bacillus thuringiensis isolates effective against Sitophilus oryzae

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Associação de bioensaios e caracterização molecular para seleção de novos isolados de Bacillus thuringiensis efetivos contra Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Atividade tóxica de isolados de Bacillus Thuringiensis a larvas de Aedes Aegypti (l.) (diptera: culicidae)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)