Impacto de la microbiota intestinal de plodia interpunctella en su respuesta inmune y susceptibilidad a bacillus thuringiensis

El aumento en las poblaciones de insectos plaga genera fuertes pérdidas en la producción agrícola. El control de plagas inicialmente se enfocó al empleo de insecticidas químicos; sin embargo, estos han causado un considerable daño al medio ambiente y a la salud humana, por lo que dentro de las alternativas de control se están empleando biopesticidas como la bacteria Bacillus thuringiensis (Bt). El empleo de esta bacteria se ha dificultado por el potencial desarrollo de insectos resistentes, lo cual está relacionado en general con cambios en la actividad enzimática y en los receptores de toxinas Cry en el intestino. Recientes estudios sugieren que se requiere de la microbiota intestinal para la actividad insecticida de Bt y que la respuesta inmune de los insectos podría verse afectada por el bioinsecticida. Por ello, en este trabajo se analizó el efecto de las bacterias intestinales en la respuesta inmune y en la susceptibilidad a Bt en el lepidóptero Plodia interpunctella, una de las plagas de granos almacenados de mayor importancia a nivel mundial. Así mismo, se realizó una descripción de los géneros bacterianos de dicho ecosistema mediante el análisis de secuencias del ARNr 16S bacteriano del intestino de larvas del insecto. Nuestros resultados demuestran la importancia de las bacterias intestinales de P. interpunctella en la susceptibilidad a Bt, teniendo una mortalidad de un 21% al erradicar la microbiota respecto a un 60% de mortalidad en su estado normal (con microbiota). La ausencia de microorganismos en el intestino modificó la respuesta inmune basal, aumentando el número de hemocitos y disminuyendo la expresión de hemolina, lo cual retardó el proceso de metamorfosis del insecto. Las larvas expuestas a Bt presentaron una disminución en los siguientes factores de inmunidad evaluados: número de hemocitos, actividad fenol oxidasa y expresión de hemolina. En cuanto a la diversidad bacteriana del intestino, los principales géneros de bacterias encontrados fueron Pseudomonas con un 26%, Achromobacter 14%, Methylobacterium 11% y un 9% de Propionibacterium, que al igual que los hábitos alimenticios del insecto, su microbioma fue diferente al reportado para otros lepidópteros. Estos resultados nos permiten concluir que la microbiota de P. interpunctella es fundamental para mantener una respuesta inmune basal y ayuda a modular la expresión de la hemolina, la cual se requiere para la metamorfosis del insecto. Así también, Bt puede disminuir dicha respuesta y matar al insecto sin la presencia de otras bacterias; sin embargo, éstas aumentan su actividad insecticida.

Antifungal compound produced by the cassava endophyte Bacillus pumilus MAIIIM4A.

2009

Análise da viabilidade comercial de produtos à base de Bacillus subtilis e Bacillus pumilus para o controle de fitopatógenos no Brasil.

2009

Efeito do aumento da concentração de CO2 atmosférico sobre o controle biológico da ferrugem do cafeeiro por Bacillus pumilus.

O aumento da concentração de dióxido de carbono (CO2) atmosférico previsto para as próximas décadas poderá provocar alterações no manejo de doenças, devido a alteração na microbiota que atua no controle biológico. O agente causal da ferrugem do cafeeiro (Hemileia vastatrix) foi testado com seu antagonista Bacillus pumilus em discos foliares (1,5 cm) em bandejas com, aproximadamente, 380, 430, 700 e 1300 ppm de CO2. O antagonista foi inoculado 24 horas antes e depois da inoculação do patógeno e simultaneamente. As bandejas foram vedadas e incubadas no escuro por 24 horas e, a seguir, mantidas em fotoperíodo de 12 horas, a 22 °C e 100% de umidade relativa, com injeção freqüente de CO2. Após 32 dias, foram iniciadas as avaliações de esporulação nas lesões dos discos foliares. Houve diferença quanto à severidade da doença entre os tratamentos com injeção de CO2, sendo maior na concentração de 700 ppm. Não se obteve diferença entre os períodos de inoculação do antagonista. Nessas condições, o efeito do aumento da concentração de CO2 não interfere na ação do antagonista no controle biológico da ferrugem do cafeeiro.

Degradação da proteína Cry1Ac de Bacillus thuringiensis por bactérias de solo de cultura do algodão transgênico e convencional (Gossypium hirsutum).

2009

Bacillus subtilis para el control del oidio de la calabaza.

2009

Análisis de la maquinaria molecular implicada en multicelularidad en Bacillus cereus

Bacillus cereus es una bacteria Gram-positiva usualmente implicada en brotes de intoxicaciones alimentarias así como en numerosas infecciones en pacientes hospitalizados que pueden ser mortales. Estos procesos infecciosos e intoxicaciones están directa o indirectamente relacionados con el ensamblaje de un biofilm que sirve de reservorio de células o protege ante condiciones adversas, las defensas del hospedador o la quimioterapia. Son numerosos los estudios sobre los genes implicados en la formación de biofilm en diversas especies, bajo condiciones de cultivo y tiempos no estandarizados, y bajo el supuesto de que unos genes de una especie se comportan de la misma forma en otras. En este trabajo analizamos en detalle y de forma comparativa el transcriptoma de las células planctónicas y las de biofilm a diferentes tiempos bajo condiciones estándar. Nuestros resultados desvelan un gran número de genes implicados en biofilm, muchos de ellos de función desconocida, y dan luz sobre este grupo de loci del genoma de Bacillus cereus, que además suelen estar bien conservados en Gram-positivos. En este trabajo nos centraremos en el grupo de los metabolitos secundarios y las toxinas, un sector del metabolismo clave en la interacción de Bacillus cereus con otras bacterias y sus hospedadores

Caracterización funcional de las proteínas TasA y TapA en la formación de fibras de tipo amiloide en Bacillus subtilis

Las proteínas amiloides son un grupo heterogéneo de proteínas diferentes en secuencia aminoacídica, pero similares en su estructura cuaternaria: fibras enriquecidas en láminas beta, con gran estabilidad, resistencia y capacidad de unión de colorantes específicos, como el rojo congo o la thioflavina T. Estas proteínas han estado tradicionalmente asociadas a patologías neurodegenerativas en humanos como el Alzheimer o el Parkinson. Sin embargo, los miembros dentro de esta familia están ampliamente distribuidas en la naturaleza, desde bacterias hasta humanos, e intervienen en un amplio rango de funciones biológicas, motivo por el que se han denominado “amiloides funcionales”. En bacterias, los amiloides funcionales son responsables de participar en funciones muy diversas como la interacción célula-célula, con superficies abióticas, y formación de biofilms. En Bacillus subtilis, la proteína amiloide TasA es el componente proteico mayoritario de la matriz extracelular del biofilm de este microorganismo y el principal elemento que constituye las fibras amiloides, mientras que la proteína auxiliar TapA, presente en mucha menor proporción, actúa favoreciendo el ensamblaje de las mismas. Estas actúan como un andamiaje proteico donde se disponen el resto de componentes de la matriz extracelular, lo que confiere a esta estructura una mayor estabilidad y, por consiguiente, proporcionan una mayor robustez al biofilm. En este este trabajo se pretende llevar a cabo el análisis de regiones o dominios tanto de TasA como de TapA importantes para la amiloidogénesis, así como para la funcionalidad de ambas proteínas. Para ello, el estudio se ha enfocado desde un punto de vista multidisciplinar, combinando pruebas clásicas de caracterización de amiloides con técnicas de biología molecular y diversas pruebas biofísicas. Los resultados obtenidos hasta la fecha han demostrado la existencia de pequeñas secuencias, dentro de las proteínas TasA o TapA con capacidad para polimerizar en la forma de fibras, lo que muestra su importancia en el proceso de fibrilación y en la funcionalidad de ambas proteínas. En el caso de la proteína TapA, las regiones analizadas ponen de manifiesto la importancia de su extremo amino-terminal tanto en la funcionalidad de la proteína como en su interacción con TasA.

Combined Use of NMR, LC-ESIMS and Antifungal Tests for Rapid Detection of Bioactive Lipopeptides Produced by Bacillus

The science and technology interact with the art in several ways. Biotechnological coupled with analytical approaches can play an important role in protecting and preserving cultural heritage for future generations. Many microorganisms influenced by environmental conditions are the main responsible for biological contamination in built heritage. Biocides based on chemical compounds have been used to mitigate this problem. Thus, it is vitally important to develop proper remediation actions based on environmentally innocuous alternative. Bacillus specie is emerging as an optimistic alternative for built heritage treatment due to their capacity to produce secondary metabolites with antagonistic activities against many fungal pathogens. Therefore, the intent of this work was to access a rapid evaluation of antifungal potential of bioactive metabolites produced by Bacillus strains and simultaneously their characterization using spectroscopic (NMR) and chromatographic techniques (LCESI- MS). The high antifungal activity obtained for Bacillus sp. active compounds produced in this study confirms the great potential to suppress biodeteriogenic fungi growth on historical artworks. Additionally, the proposed methodology allowed to access bioactive metabolites produced without need of the laborious total previous isolation and could be used as a viable alternative to be employed for screening and production of new green biocides.

Resistência de representantes dos gêneros pseudomonas sp e bacillus sp mediante exposição à radiação ultravioleta c.

As mudanças climáticas causadas pela degradação da camada de ozônio e pelo aumento da emissão de gases causadores do efeito estufa, podem ocasionar alterações não somente aos seres humanos, mamíferos, répteis ou aves, mas também aos microrganismos. Dentro deste contexto, o aumento nos níveis de radiação solar incidente na superfície da Terra pode afetar as interações que ocorrem entre bactérias e plantas, alterando tanto a ocorrência de doenças como as interações benéficas entre estes organismos. Muitos são os gêneros de bactérias que interagem com as plantas, colonizando os mais diferentes nichos presentes neste hospedeiro. Dentre os grupos bacterianos destacam-se os gêneros Bacillus sp e Pseudomonas sp, que possuem efeitos benéficos como a promoção de crescimento vegetal e a proteção de plantas contra doenças e pragas. Dessa forma, o atual trabalho tem a princípio, como enfoque, constatar a resistência de isolados dos dois gêneros mencionados, à radiação ultravioleta C (200 a 250 nm). Os resultados obtidos demonstram maior resistência da linhagem de Bacillus sp à radiação ultravioleta C em comparação à linhagem de Pseudomonas sp. fato que possivelmente está relacionado com a capacidade de produzir esporos, característica do gênero Bacillus. Este trabalho fornece dados iniciais para futuras avaliações do comportamento destas bactérias quando em interação com plantas e sob maiores níveis de radiação ultravioleta no ambiente.

Microbial activities in soils cultivated with transgenic maize expressing Bacillus thuringiensis Cry1 Ab and Cry1 F genes.

A área brasileira plantada com milho geneticamente modificado (GM) expressando genes Cry derivados da bactéria do solo Bacillus thuringiensis (Bt) aumentou de 4,9% (5,0 milhões de hectares) da área total plantada em 2009 para 81,4% (15,83 milhões de hectares) em 2014. No entanto, estudos sobre os efeitos da tecnologia Bt-milho sobre microrganismos não alvo em solos tropicais são incipientes. Dessa forma, foi realizado experimento de campo para avaliar a atividade fisiológica das comunidades bacterianas associadas com genótipos de milho Bt plantados em Latossolo Vermelho Escuro do Cerrado e solos hidromórficos da planície com inundações localizadas. Um híbrido não transgênico (30F35) e seus homólogos transgênicos 30F35Y (Cry1Ab) e 30F35H (Cry1F) foram plantados com delineamento de blocos casualizados com quatro repetições. Solos rizosféricos e não rizosféricos coletados de plantas no estádio de florescimento foram submetidos aos ensaios de diversidade metabólica com Biolog e atividades enzimáticas de urease, arginase, fosfatase ácida e fosfatase alcalina. Solos rizosféricos apresentaram maior atividade microbiana e não foram detectadas diferenças significativas entre os genótipos em todos os parâmetros bioquímicos e de solo avaliados. Os resultados sugerem que o milho Bt não afeta negativamente a comunidade microbiana dos solos tropicais.

Respostas fisiológicas de pirarucu ao probiótico Bacillus subtilis (Cohn 1872).

O uso de probióticos na alimentação dos peixes pode estimular o sistema imunológico e agir na prevenção de enfermidades. O presente estudo avaliou a fisiologia de pirarucu Arapaima gigas após alimentação por 30 dias com dietas enriquecidas com probiótico Bacillus subtilis em 3 níveis de inclusão: 0 (Controle); 0,02 (BS0,02%) e 0,05% (BS0,05%) (triplicata), sendo realizada biometria e coleta de amostras de sangue. Os grupos foram comparados entre si (P<0,05). O peso, comprimento e o índice hepatossomático (IHS) dos pirarucus BS0,05% foram menores que os do Controle. As análises hematológicas e bioquímicas indicaram que BS0,02% promoveu aumento do hematócrito e da albumina, com relação aos demais grupos; e diminuição da concentração de hemoglobina corpuscular média (CHCM) e da glicose plasmática com relação ao Controle. A hemoglobina corpuscular média (HCM) e atividade respiratória dos leucócitos do BS0,05% diminuíram com relação ao Controle. BS0,02% apresentaram redução do número de leucócitos, com relação ao Controle, que refletiu na diminuição de monócitos, neutrófilos, LG-PAS e eosinófilos. Assim, os níveis de B. subtilis avaliados não promoveram crescimento ou alterações fisiológicas nos pirarucus, que indiquem melhoria do seu sistema imune.

Efeitos de Bacillus thuringiensis (Cry1Ac) na atividade do vírus de poliedrose nuclear de Spodoptera frugiperda.

2016

Controle da ferrugem do cafeeiro com produtos à base de Bacillus subtilis.

1994

Ação de formulações comerciais de Bacillus spp sobre lagartas de Grapholita molesta (Lepidoptera: Tortricidae).

Grapholita molesta é uma praga-chave em cultivos de macieira no sul do Brasil. Para controle de suas populações inúmeras intervenções com agrotóxicos são necessárias ao longo da safra. Neste estudo, objetivou-se avaliar a eficiência de formulações comerciais à base de Bacillus spp. no controle de lagartas de primeiro ínstar de G. molesta. O estudo foi realizado em delineamento experimental inteiramente casualizado com cinco tratamentos e cinco repetições: B. thuringiensis var. kurstaki (Dipel WG®); B. thuringiensis var. aizawai + kurstaki (Agree®); B. subtilis (Serenade®); B. pumilus (Sonata®) e uma testemunha (água). Cada tratamento foi alocado em uma microplaca contendo 24 células preenchidas com 0,67ml de dieta artificial e 12micronL da solução tratamento (em dose comercial) mais uma lagarta por célula. Os tratamentos foram mantidos em condições controladas e avaliada a mortalidade em 24, 48, 72 e 96 horas. As formulações de B. thuringiensis mostraram eficiência de controle superior aos demais tratamentos e não diferem entre si. Bacillus subtilis e B. pumilus evidenciaram controle da praga, porém, intermediário quando comparado à B. thuringiensis.