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

Abstract

Dentre os microrganismos empregados no controle de mosquitos, a bactéria Bacillus thuringiensis var. israelensis (Bti) se destaca por apresentar atividade tóxica contra insetos da ordem Diptera, na qual produz inclusões cristalinas compostas pelas proteínas Cry, que são codificadas por genes cry presentes em um único plasmídeo. A produção dessas proteínas em grande escala está relacionada a mecanismos transcricionais, como por exemplo, a expressão de um gene sob o controle de um promotor forte. Tendo em vista que a bactéria Bti SPS1 (Patente PI0200228-0) foi isolada do território brasileiro e que possui potencial para o controle de vetores por produzir uma maior quantidade de esporos/cristais em menor tempo, este trabalho teve por finalidade a caracterização da região promotora dos genes cry4Aa, cry4Ba e cry11Aa de Bti SPS1 pelas técnicas de PCR e “Southern blotting”. Em associação a estas técnicas, foi realizado bioensaio para a verificação da mortalidade de larvas de Aedes aegypti. Os resultados das análises moleculares indicaram homologia no perfil de hibridização da região promotora da linhagem padrão Bti T14-001 e do isolado Bti SPS1. A quantificação das suspensões em espectrofotômetro (DO600nm) e a leitura de esporos em câmara de Neubauer, revelaram que o isolado Bti SPS1 produz uma maior quantidade de esporos/cristais em relação à linhagem padrão Bti T14-001. O bioensaio apresentou elevados índices de mortalidade. Estes resultados tornam a bactéria Bti SPS1 uma fonte promissora para novas formulações visando o controle de vetores.

Among the microorganisms used for mosquitoes’ control the bacterium Bacillus thuringiensis var. israelensis (Bti) is frequently considered since it presents toxic activities’ against Diptera, producing crystal inclusions including Cry proteins, which are coded by a sole plasmid borne set of genes. The production of these proteins in large scale is related to transcriptional mechanisms, as an example, a particular gene expression controlled by a strong promoter. Since the Bti bacterial isolate SPS1 (Patent PI0200228-0) was isolated within the Brazilian territory and exhibits potential for the control of vector insects due to a higher crystal production ability in shorter time period, this work had as objective the characterization of the promotion region for the genes cry4Aa, cry4Ba e cry11Aa using PCR and “Southern blotting” techniques. Also some bioassays using Aedes aegypti larvae were carried out. The results from the molecular analysis have indicated homology for the hybridization profile from the promoter region from the type strain of Bti T14-001 and that of the SPS1 isolate. Spectrofotometric (OD600nm) and Neubauer chamber measures have revealed that the SPS1 isolate produces a higher amount of spore/crystal as compared to the Bti T14-001 strain. The bioassay presented higher mortality levels. These results seem to indicate that the isolate SPS1 is a promising bacterial strain to be used on formulations able to control insect vector pests.