Enhancement of immune response by the proteinaceous crystal of Bacillus thuringiensis Var thuringiensis

The proteinaceous crystal of Bacillus thuringiensis Var thuringiensis was found to enhance humoral immune response in rats and guinea pigs immunised with sheep red blood cells. The enhancement was due to the increased levels of both 19S and 7S antibodies in the sera of the treated animals. A novel synthesis of 7S haemolytic antibodies was observed in case of crystal treated animals.

Quorum sensing in the plant pathogen Erwinia carotovora subsp. carotovora

Erwinia carotovora subsp. carotovora (Ecc) is a Gram-negative enterobacterium that causes soft-rot in potato and other crops. The main virulence determinants, the extracellular plant cell wall -degrading enzymes (PCWDEs), lead to plant tissue maceration. In order to establish a successful infection the production of PCWDEs are controlled by a complex regulatory network, including both specific and global activators and repressors. One of the most important virulence regulation systems in Ecc is mediated by quorum sensing (QS), which is a population density -dependent cell-to-cell communication mechanism used by many Gram-negative bacteria. In these bacteria N-acylhomoserine lactones (AHSL), act as diffusible signaling molecules enabling communication between bacterial cells. The AHSLs are structurally diverse and differ in their acyl chain length. This gives the bacteria signaling specificity and enables the recognition and communication within its own species. In order to detect and respond to the AHSLs the bacteria use QS regulators, LuxR-type proteins. The aim of this study was to get a deeper understanding of the Ecc QS system. In the first part of the study we showed that even different strains of Ecc use different dialects and of physiological concentrations, only the cognate AHSL with the correct acyl chain is recognized as a signal that can switch on virulence genes. The molecular basis of the substrate specificity of the AHSL synthase ExpI was investigated in order to recognize the acyl chain length specificity determinants of distinct AHSL synthases. Several critical residues that define the size of the substrate-binding pocket were identified. We demonstrated that in the ExpISCC1 mutations M127T and F69L are sufficient to change the N-3-oxohexanoyl-L-homoserine lactone producing ExpISCC1 to an N-3-oxooctanoyl-L-homoserine lactone (3-oxo-C8-HSL) producing enzyme. In the second study the means of sensing specificity and response to the AHSL signaling molecule were investigated. We demonstrated that the AHSL receptor ExpR1 of Ecc strain SCC3193 has strict specificity for the cognate AHSL 3-oxo-C8-HSL. In addition we identified a second AHSL receptor ExpR2 with a novel property to sense AHSLs with different acyl chain lengths. In the absence of AHSLs ExpR1 and ExpR2 were found to act synergistically to repress the virulence gene expression. This repression was shown to be released by addition of AHSLs and appears to be largely mediated by the global negative regulator RsmA. In the third study random transposon mutagenesis was used to widen the knowledge of the Ecc QS regulon. Two new QS-controlled target genes, encoding a DNA-binding regulator Hor and a plant ferredoxin-like protein FerE, were identified. The QS control of the identified genes was executed by the QS regulators ExpR1 and ExpR2 and as expression of PCWDE genes mediated by the RsmA repressor. Hor was shown to contribute to bacterial virulence at least partly through its control of PCWDE production, while FerE was shown to contribute to oxidative stress tolerance and in planta fitness of the bacteria. In addition our results suggest that QS is central to the control of oxidative stress tolerance in Ecc. In conclusion, these results indicate that Ecc strain SCC3193 is able to react and respond both to the cognate AHSL signal and the signals produced by other bacterial species, in order to control a wide variety of functions in the plant pathogen Ecc.

Disease burden due to Streptococcus dysgalactiae subsp equisimilis (group G and C streptococcus) is higher than that due to Streptococcus pyogenes among Mumbai school children

Streptococcus pyogenes [group A streptococcus (GAS)], a human pathogen, and Streptococcus dysgalactiae subsp. equisimilis [human group G and C streptococcus (GGS/GCS)] are evolutionarily related, share the same tissue niche in humans, exchange genetic material, share up to half of their virulence-associated genes and cause a similar spectrum of diseases. Yet, GGS/GCS is often considered as a commensal bacterium and its role in streptococcal disease burden is under-recognized. While reports of the recovery of GGS/GCS from normally sterile sites are increasing, studies describing GGS/GCS throat colonization rates relative to GAS in the same population are very few. This study was carried out in India where the burden of streptococcal diseases, including rheumatic fever and rheumatic heart disease, is high. As part of a surveillance study, throat swabs were taken from 1504 children attending 7 municipal schools in Mumbai, India, during 2006-2008. GAS and GGS/GCS were identified on the basis of beta-haemolytic activity, carbohydrate group and PYR test, and were subsequently typed. The GGS/GCS carriage rate (1166/1504, 11%) was eightfold higher than the GAS carriage (22/1504, 1.5%) rate in this population. The 166 GGS/GCS isolates collected represented 21 different emm types (molecular types), and the 22 GAS isolates represented 15 different emm types. Although the rate of pharyngitis associated with GGS/GCS is marginally lower than with GAS, high rates of throat colonization by GGS/GCS underscore its importance in the pathogenesis of pharyngitis.

TolA mediates the differential detergent resistance pattern between the Salmonella enterica subsp enterica serovars Typhi and Typhimurium

The tol-pal genes are essential for maintaining the outer membrane integrity and detergent resistance in various Gram-negative bacteria, including Salmonella. The role of TolA has been well established for the bile resistance of Salmonella enterica subsp. enterica serovar Typhimurium. We compared the bile resistance pattern between the S. enterica serovars Typhi and Typhimurium and observed that Typhi is more resistant to bile-mediated damage. A closer look revealed a significant difference in the TolA sequence between the two serovars which contributes to the differential detergent resistance. The tolA knockout of both the serovars behaves completely differently in terms of membrane organization and morphology. The role of the Pal proteins and difference in LPS organization between the two serovars were verified and were found to have no direct connection with the altered bile resistance. In normal Luria broth (LB), S. Typhi Delta tolA is filamentous while S. Typhimurium Delta tolA grows as single cells, similar to the wildtype. In low osmolarity LB, however, S. Typhimurium Delta tolA started chaining and S. Typhi Delta tolA showed no growth. Further investigation revealed that the chaining phenomenon observed was the result of failure of the outer membrane to separate in the dividing cells. Taken together, the results substantiate the evolution of a shorter TolA in S. Typhi to counteract high bile concentrations, at the cost of lower osmotic tolerance.

Efecto de formulaciones comerciales de bacillus thuringiensis sobre el desarrollo de la roya del cafeto causada por hemileia vastatrix Berk y Br

Con el fin de buscar alternativas no químicas para el manejo ecológico de la enfermedad roya de café causada por el hongo Hemileia vastatrix, Berk. & Br. Se evaluó el efecto de Bacillus thuringiensis como inhibidor del desarrollo el hongo H. vastatrix. El estudio se realizó en el invernadero del Centro Experimental del Café el Norte- UNICAFE, Matagalpa. Las plantas de café fueron asperjadas con dos productos comerciales a base de B. thuringiensis ( Dipel y Javelin) en 3 dosis: 5,10, y 20 g/lt de agua. Las aplicaciones de B. thurigiensis se realizaron 72 horas antes de la inoculación de la suspensión de uredosporas de H. vastatrix. Los registros de la incidencia y severidad de la roya se llevaron en tres pares de hojas en cada planta previamente marcadas. La lectura de datos se realizó cada dos días hasta los 15 días después de la inoculación (DDI) del patógeno, posteriormente las lecturas fueron distanciadas cada cinco días hasta los 60 DDI. Se evaluaron las siguientes variables: número de pústulas, severidad, periodo de incubación, periodo de latencia, porcentaje de protección e índice de esporulación. Las aplicaciones del B. thuringiensis disminuyeron significativamente el número de Pústulas de roya y el área foliar afectada en comparación con el testigo. El periodo de incubación y latencia fue mayor con las aplicaciones B. thuringiensis, el efecto dependió de los productos y las dosis aplicadas. Mayor dosis provocó el mayor grado de protección. En las plantas no tratadas un mayor número de lesiones lograron producir esporas, especialmente en las hojas más jóvenes, mientras que las aplicaciones de B. thuringiensis disminuyeron la cantidad de lesiones que logran esporularse. Las aplicaciones de B. thuringiensis disminuyeron el índice de infección por la reducción del inoculo inicial, provocando un retraso significativo en la enfermedad de la roya de café. Sin embargo, una vez iniciado la enfermedad no afectó el desarrollo de ésta

Evaluación del insecticida botánico NIM-20 (Azadirachtina) y dos insecticidas microbiales a base de bacillus thuringiensis en el manejo de la broca (Thecla basalides geyer) en el fruto de la piña (Ananas comosus (L) Merr)

El presente estudio se realizó en el año 1995-1996 en el período comprendido de Noviembre 95 a Abril 96 en el Municipio de Ticuantepe, Managua, con el objetivo de evaluar dos insecticidas biológicos y uno botánico para el control de la plaga Thecla basalides (perforador de la fruta), en elcultivo de la Piña, Este estudio de cuatro tratamientos (Nim 20, Dipel 8 L, Agree 50 WP y testigo), se estableció en un diseño de Bloques Completamente al Azar (B.C.A) con seis repeticiones "Los resultados demuestran que, las aplicaciones de insecticidas biológicos y Nim-20, son efectivos en el control del barrenador del fruto de Piña

Cría masiva y liberación de parasitoides de Plutella xylostella L, y su manejo a través de Bacillus thuringiensis en el cultivo de repollo (Brassica oleracea L.) en tres épocas de siembra

Esta investigación fue realizado en dos localidades, la cría masiva de tres parasitoides larvales (Diadegma insulare. Cotesio plutellae y Microplitis plutellae) de Plutella xylostella L. se realizó en la Universidad Nacional Agraria donde se evalúo la metodología de cría masiva de tres parasitoides y P. xylostella plaga de gran importancia en crucíferos, bajo condiciones de laboratorio y una etapa de campo fue realizado en el Departamento de Estelí. En el cultivo de repollo donde se evaluó el uso de Bacillus thuringiensis, para el manejo de P. xylostella. en combinación con liberaciones de parasitoides C. plutellae y M. plutellae, siendo estos introducidos desde Taiwan. Para la cría masiva de los parasitoides y P. xylostella. se sembró plantas de repollo en maceteras de arcilla dentro de un invernadero, las plantas fueron utilizados cuando tenían entre 10 y 12 hojas verdaderas, Luego se ubicaron adultos de P. xylostella en cámaras de oviposición, donde adultos ovipositan en láminas de aluminio impregnados de jugo de repollo, luego se colocaron aproximadamente entre 300-500 huevos en estas plantas, los que eclosionaron aproximadamente en dos o tres días después de inoculada la planta. Las larvas de P. xylostella fueron expuestos a los parasitoides cuando se encuentran en estado óptimo para ser parasitadas (instar 2 e instar 3). se introducen en una jaula con aproximadamente de 200 adultos parasitoides, en donde permanecieron 48 horas las larvas en estado óptimo, después se retiraron y puestos en otro jaulas hasta que se presenta el estado de pupa. El manejo de P. xylostella en épocas de primera. Postrera y riego. en el cultivo de repollo. fue realizado con el insecticida Microbiológico Dipel (a thuringiensis). el criterio de aplicación fue lo utilización de umbrales económicos en base a recuentos. En condiciones de laboratorio donde fue conducido lo cría masivo de los parasitoides. se alcanzaron porcentajes promedio de parasitismo de O. insulare. M. plutelloe y C plutelloe. de 62.55'X.. 927?fo y 88.()()% respectivamente. estos resultados muestran lo efectividad de la metodología utilizada para lo crío de los porositoides y su hospedero. la cría de estos parasitoides puede ser utilizado en un programa de Manejo Integrado de Plagas poro el control de P. xylostella. El ciclo de vida de P. xylostella en condiciones de laboratorio o temperatura promedio de 23.60 OC es de 19.75 días sin incluir lo duración de su vida adulto. El ciclo de vida promedio de los porosifoides. O. insulore. M. plutellae y C plutellae. fueron 31.35. 31.02 y 31.45. en días, o temperoh.xos promedio de 20-21. 21 -22 y 24-26 OC. Lo utiización de B. thuringiensis poro el control de P. xytostella. fue efectivo y no afecto lo actividad de los enemigos naturales y se registro 'X. parasitismo promedios por D. insulare de 38.24. 47.70% y 44.86con máximos de 64.70%. 64 y 72.33% para las épocas de Primera, Postrera y Riego respectivamente, no se registro el establecimiento de los parasitoides.

Manejo de la palomilla del repollo Plutella xylostella (L.) en el cultivo de repollo Brassica oleracea (L) a través del uso de insecticidas NIM 20, dipel (Bacillus thuringiensis) y Evisect (Thiociclam)

El repollo Brassica oleracea (L.), es la hortaliza de mayor consumo en estado fresco o procesado, seguido del tomate. Los problemas fitosanitarios en el cultivo de repollo han sido manejados tradicionalmente con el uso de insecticidas químicos, sin embargo esta alternativa ha provocado graves problemas al medio ambiente, al hombre, a la fauna benéfica existentes en los campos y por último resistencia de las plagas hacia los insecticidas químicos (Vareta 1987). Plutella xylostella (L.) es la plaga principal del cultivo de repollo, provocando su mayor daño en la parte comerciable (cabeza del repollo), causa pérdidas económicas al incrementar los costos de producción. El objetivo de este trabajo fue evaluar otras alternativas de manejo de la plaga Plutella xylostella (L.) utilizando, el insecticida botánico (Nim 20), biológico (Dipel), Nim 20 + Dipel y un tratamiento químico (Evisect). Los resultados de la investigación reflejaron que la incidencia de P. xylostella en el tratamiento biológico (Dipel) mostró niveles poblacionales superiores al resto de los tratamientos evaluados. Sin embargo el tratamiento Nim 20 + Dipel, mostró los niveles poblacionales inferiores al resto de los tratamientos. El mayor porcentaje promedio de parasitismo se registró en el tratamiento Nim 20 con un 35.85%, seguido por el tratamiento Nim 20 + Dipel con un porcentaje promedio de parasitismo de 31.52%. Según el análisis de varianza realizado a las poblaciones de los arácnidos en cada tratamiento no se encontró diferencias significativas. Por otra parte, el análisis de correlación realizado a las poblaciones de P. xylostella y a su parasitoide D. insulare se encontró que el tratamiento Evisect y el tratamiento Dipel resultaron más correlacionados, lo contrario sucedió en el tratamiento Nim 20 y el tratamiento Nim 20 + Dipel, los cuales resultaron menos correlacionados. Según el análisis económico de este estudio, el tratamiento Nim 20 resultó ser la alternativa más prometedor para el manejo de P. xylostella en el cultivo de repollo por mostrar bajo costo de producción y alto ingreso económico bajo las condiciones del productor.

Diagnóstico de la entomofauna presente en el cultivo de tomate (Lycopersicum esculentum) y manejo de mosca blanca (Bemisia tabaci) y gusano del fruto, a través de Nim ochenta (Azadirachta indica), Dipel (Bacillus thuringiensis) y Filitox en el municipio de Estelí en época de apante

Los problemas con mosca blanca en particular Bemicia Tabaci han alcanzado una magnitud mundial en los últimos años lo cual ha requerido una dedicación extraordinaria de esfuerzos de investigación básica y en métodos para su combate. Al inicio de la presente década la situación precaria del cultivo del tomate se debió básicamente al problema de mosca blanca B Tabaci al extremo que muchas zonas tomateras abandonaron el cultivo (CATIE, 1990). Existen pocos estudios rigurosos y sistemáticos sobre la incidencia e impacto de los enemigos naturales de B tabaci en Nicaragua, solamente en algunos cultivos se han encontrado los estados inmaduros de este insecto, y en cantidades muy bajas, lo cual dificulta realizar estudios de control biológico (CATIE, 1992). Con el objetivo de evaluar la presencia de enemigos naturales de la plaga del cultivo de tomate B tabaci se realizó este experimento en la época del apante Diciembre - Marzo, 1998 • 1999 en la Almaciguera, Estelí donde se evaluaron 3 tratamientos en una misma finca. Se mantuvieron las evaluaciones de enemigos naturales y de las plagas semanalmente así como las aplicaciones de los tratamientos Ni m, Nim+Dipel y Filitox, con un criterio de aplicación de O.1 ninfas o adultos por plantas, para lo cual fue necesario hacer recuentos en plantas tomándose cinco sitios fijos y en cada uno de los sitios se revisaron 1 O plantas haciendo un total de 50 plantas muestreadas, así como la colocación de trampas amarillas para la captura de los insectos los cuales fueron identificados por orden, familia y género. Al realizar el estudio de cuadros y gráficas de insectos la presencia de enemigos naturales (Eneyrtide, Avispas, Arañas, Cycloneada, Celenophoras, etc.) fue notoria en el cultivo siendo mayor su porcentaje en el tratamiento Nim y menor en el tratamiento Nim+Dipel, es importante mencionarlos ya que intervienen en el equilibrio del ecosistema dentro del cultivo (Plagas­ Tomate) Al realizar el análisis estadístico del ecosistema dentro de mosca blanca fue mayor en el tratamiento Nim+Dipel, encontrándose sus menores poblaciones en el tratamiento de mayor rentabilidad en Nim, el cual presente una tasa de retorno marginal de 155.42%, en cambio los tratamientos Nim+Dipel y Filitox no son recomendables para el control de B. tabaci

Evaluación de medios de cultivo para la producción de esporas y cristales de Bacillus thuringiensis var. kurstaki

Con el fin de conocer el crecimiento, rendimiento y toxicidad de bacillus thuringiensis var kurstaki 3ª3b producida en diferente medios de cultivo se llevaron a cabo fermentación en frasco Erlenmeyer el medio M-25, el medio base nacional y el medio base balanceado. Además se evaluaron este medio después de ser sometido a un proceso de hidrolisis. Aunque no son optimo, los medios probados en este estudio, se puede considerar adecuados para el crecimiento de bacillus thuringiensis. La hidrolisis aplicada al medio base nacional no produce crecimiento mayor de bacillus thuringiensis en comparación con el medio sin hidrolisis y induciendo a la bacteria la necesidad de un periodo más largo de adaptación durante el cual su crecimiento fue sostenidamente lento. La causa de este fenómeno es aun derminada. El balance nutricional realizado a la media base nacional resulta en un crecimiento inicial rápido de bacillus thuringiensis llegando al máximo punto de crecimiento entre 30 horas comparado con 72 horas en la base nacional. Sin embargo, la producción de esporas en este medio es inferior a la media base nacional bajo condiciones de fermentación utilizada. La cepa nativa de bacillus thuringiensis var kurstaki 3ª3b cultivada en las medias bases nacionales y balanceadas muestra toxicidad para las larvas de plutella xylostella en las concentraciones de 0.000001 a 0.01 mg/ml.