Bacillus thuringiensis

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 28. března 2021; kontroly vyžadují 9 úprav .
Bacillus thuringiensis

Spory a bipyramidové krystaly
Bacillus thuringiensis morrisoni kmen T08025
vědecká klasifikace
Doména:bakterieTyp:FirmicutesTřída:bacilyObjednat:BacillalesRodina:bacillaceaeRod:bacilyPohled:Bacillus thuringiensis
Mezinárodní vědecký název
Bacillus thuringiensis Berliner 1915

Bacillus thuringiensis  (lat.) je druh grampozitivních půdníchbakterií tvořících spory . Buňky a specifický krystalický protein δ-endotoxin vykazují insekticidní účinek proti housenkám mnoha druhů hmyzu z řádu Lepidoptera a Coleoptera , larvám komárů , pakomárům a háďátkům [1] . Využitím v bioochraně rostlin byly pomocí genu pro endotoxin ( Cry-toxin ) rostliny transformovány a byly získány GM rostliny odolné vůči škůdcům. Charakteristickým morfologickým znakem je přítomnost krystalů toxinu v cytoplazmě, obarvených anilinovou černí .

Biologické vlastnosti

Chemoorganoheterotrof , fakultativní anaerob . Je to velká (5 × 1 µm) tyčinkovitá bakterie. Pohyblivé, tvoří tepelně odolné spory umístěné subterminálně. Ve středu buňky je krystal toxinu obarvený anilinovým černým barvivem (systematický znak) [2] .

Genom

Genom Bacillus thuringiensis kmene Al Hakam je reprezentován kruhovou dvouvláknovou molekulou DNA o velikosti 5257091 bp, obsahující 4883 genů , z nichž 4736 kóduje proteiny [3] . Genom tohoto kmene dále obsahuje plazmid pALH1, rovněž reprezentovaný kruhovou dvouvláknovou molekulou DNA o velikosti 55939 bp, obsahující 62 genů, z nichž 62 kóduje proteiny [4] .

Patogeneze

Krystal toxinu je agregát sestávající z vysokomolekulárního proteinu (130–140 kDa ). Je to protoxin, vyžaduje předaktivaci, je prakticky nerozpustný ve vodě (rozpouští se pouze ve středním střevě citlivých druhů hmyzu při pH kolem 9,5) a je bezpečný pro všechny obratlovce (včetně člověka) a většinu hmyzu [5] , vykazující vysokou hmyzí specifitu — majitel. Po rozpuštění ve střevě podléhá štěpení proteázami za vzniku aktivního δ-toxinu o molekulové hmotnosti 60 kDa. Aktivní toxin se váže na membrány epitelu středního střeva hmyzu a způsobuje vyrovnávání koncentrací iontů vně a uvnitř buněk, což vede k narušení trávicího systému larvy a postupně způsobuje hladovění. Snížení pH ve střevech larev je nezbytné pro B. thuringiensis k vytvoření příznivých podmínek pro její vývoj a rozmnožování v těle hostitele [6] . (Viz Cry-toxiny )

Aplikace

Bakterie a jejich purifikované entomocidní krystalické toxiny našly uplatnění v bioochraně rostlin [7] díky své vysoké specifičnosti s ohledem na hmyzí škůdce, neexistenci závislosti na nich, nízké nebezpečnosti díky absenci biologických účinků pro obratlovce a další hmyzí řády a vysoká technologická účinnost. Byly vyvinuty a široce používány GM rostliny (kukuřice, brambory a bavlna [8] ), nesoucí geny cry a produkující toxiny Cry, které jsou vysoce odolné vůči hmyzím škůdcům.

Poznámky

  1. ↑ Wei J.-Z., Hale K., Carta L., Platzner E., Wong C., Fang S.-C., Aroian RV Krystalové proteiny Bacillus thuringiensis, které se zaměřují na nematoda// PNAS.- 2003.- Vol. 100, #5.- S. 2760-2765.
  2. ↑ Bergeyův manuál určujících … - Google Books
  3. ↑ uid=20091 Výsledek genomu
  4. ↑ uid=20089 Výsledek genomu
  5. ↑ EXTOXNET PIP - BACILLUS THURINGIENSIS . Získáno 1. srpna 2008. Archivováno z originálu 11. června 2008.
  6. ↑ Bravo, A., Gill, SS a Soberón, M. (2007) Způsob působení Bacillus thuringiensis Cry a Cyt toxinů a jejich potenciál pro kontrolu hmyzu. Toxikon. 49:423-435
  7. ↑ (zhr) Aerobní sporotvorné bakterie. Rod Bacillus (Bacillus) - Zbio Archivováno 16. června 2008.
  8. ↑ Brookes G, Barfoot P. GM plodiny: prvních deset let – globální socioekonomické a environmentální dopady (PDF)  (nedostupný odkaz) (2006). Získáno 23. listopadu 2008. Archivováno z originálu 19. října 2012.

Odkazy