Caracterización molecular de cepas de Bacillus Thuringiensis con propiedades entomocidas, para vectores transmisores de enfermedades metaxénicas (dengue)

Abstract

Bacillus thuringiensis (B. thuringiensis) es una bacteria Gram positiva que forma un cristal paraesporal con actividad insecticida contra insectos de diferentesórdenes. Los bioinsecticidas fabricados con las esporas y cristales de B. thuringiensis son una alternativa frente a los pesticidas químicos sintéticos para el control de mosquitos que son vectores de enfermedades metaxénicas, como por ejemplo, malaria y dengue.

Se caracterizaron 53 cepas nativas de B. thuringiensis, procedentes de suelos peruanos, de los departamentos de Junín, Lima (Huaral), Ica, Cuzco, Tacna, Arequipa, Chiclayo y Cajamarca; dos de ellas codificadas como Ica10 y Caj1 por su procedencia, presentaron actividad entomocida contra larvas de Aedes aegypti. Se observan cepas que presentan bandas (toxinas) con pesos moleculares en el órden de los 36 kDa y mayores a 116 kDa; otras cepas presentan bandas a 97 y 75 kDa, como las de, Cajamarca, Arequipa y Chiclayo, que serían entomocidas para dípteros, algunas cepas presentaron bandas de 130 kDa que corresponderían al gen cry1, tóxico para lepidópteros.

El gen cry2 fue el más frecuente (92%), seguido de cry1 (45%) y cry4 (42%), lo cual significaría que las cepas tendrían principalmente, actividad entomocida contra dípteros. El secuenciamiento confirmó la presencia de genes cry en 62 de 67 cepas analizadas. Se determinó la cepa B. thuringiensis Cuz5 como variedad cry2Ab.

El método del PCR fue efectivo para caracterizar rápidamente las cepas en base al contenido de genes que amplifican con secuencias de oligonucleótidos conocidos. El método REP-PCR mostró patrones de bandas diferentes en las cepas aisladas que podría significar variabilidad genética entre las cepas estudiadas, el dendograma permitió agruparlas en tres clusters y subclusters que podrían deberse a las variedades del gen cry.

Palabras claves: Bacillus thuringiensis, cristal paraesporal, entomocida, gen cry, control de plagas.

*** Bacillus thuringiensis (B. thuringiensis), is a Gram-positive bacterium, that forms a parasporal crystals with insecticidal activity against different insect orders. Bioinsecticides manufactured with B. thuringiensis spores and crystals are a useful alternative to synthetic chemical pesticide in agriculture and for mosquito control. B. thuringiensis has also been used successfully to suppress the population levels of medically important dipteran pests. Examples include the mosquito vectors of malaria, virus diseases including dengue.

It was characterized 53 strains peruanas of Bacillus thuringiensis with entomocidal properties from soil Peruvian’s farms of the deparments of Junín, Lima (Huaral), Ica, Cuzco, Tacna, Arequipa, Chiclayo y Cajamarca, two: Ica10 y Caj1 with activity against Aedes aegypti. There are strains with toxins betwen 36 y 116kDa. Strains with bands to 97 and 70KDa, as those of Arequipa, Cajamarca and Chiclayo, which would be entomocidal with band of 130 kDa that correspond to cry gen, toxic to Lepidoptera and Diptera.

Cry2 gene was the most abundant (92%), followed by cry1 (45%) and cry 4 (42%), which means that the strains would have activity against Dipterans. The sequencing confirms the content of cry genes in most of the analyzed strains. The strain Cuz5 as variety cries 2Ab.

The PCR method is effective to rapidly characterize the strains based on the content of genes that amplify with known sequences of oligonucleótidos and REP-PCR shows patterns of different bands in the isolated strains that could mean genetic variability among the studied strains, the dendogram allows to group them into three clusters and subclusters, that might be due to the varieties of the gene cry.

Key words: Bacillus thuringiensis, parasporal crystal, entomocida, cry gene, crop pestes.