RESUMO

Analyses of 16S rDNA genes were used to identify the microbiota isolated from the mucus of the zoanthid Palythoa caribaeorum at Porto de Galinhas on the coast of Pernambuco State, Brazil. This study is important as the first report of this association, because of the potential biotechnological applications of the bacterium Alcanivorax dieselolei, and as evidence for the presence of a hydrocarbon degrading bacterium in a reef ecosystem such as Porto de Galinhas.

Análises dos genes 16S rDNA foram empregadas para identificar a microbiota isolada do muco do zoantídeo Palythoa caribaeorum de Porto de Galinhas, litoral do estado de Pernambuco, Brasil. Este estudo é importante pelo ineditismo dessa associação, pelas relevantes aplicações biotecnológicas da bactéria Alcanivorax dieselolei e pela indicação da presença de uma bactéria degradadora de hidrocarbonetos em um ecossistema recifal como o de Porto de Galinhas.

Assuntos

RESUMO

The entomophatogenic bacterium Bacillus thuringiensis produces crystal proteins, named Cry proteins which are encoded by the cry genes. This bacterium is used on biological control of important economical pests, as well as in the control of disease´s vectors, such as Aedes aegypti, a mosquito that transmits the dengue viruses. Isolates of this bacterium can be characterized by the content of cry genes and this prediction helps target different insect orders. In this research, we isolated 76 colonies of B. thuringiensis from 30 soil samples that were taken from Ilha Bela (SP, Brazil), a place where simulids are already biologically controlled by B. thuringiensis, to find bacterial isolates that were capable of controlling A. aegypti. The 16S ribosomal subunit genes of the selected isolates were sequenced, and the isolates were molecularly characterized based on their Dipteran-specific cry gene contents. Eight of the 76 isolates (10.52%) contained the cry4Aa, cry4Ba or cry10Aa genes, these isolates were carried out against A. aegypti larvae on bioassay. The presence or absence of specific cry genes was associated with the observed average larval mortalities. From the 76 isolates, seven (9.2%) were potentially able to control A. aegypti larvae. Therefore these are promising isolates for the biological control of A. aegypti larvae.

Bacillus thuringiensis é entomopatogênica, por produzir proteínas cristais, denominadas proteínas Cry, as quais são codificadas pelos genes cry. Essa bactéria atua no controle biológico de insetos-praga de culturas economicamente importantes, bem como no controle de insetos vetores causadores de doenças, como o Aedes aegypti, mosquito transmissor do vírus da dengue. Os isolados dessa bactéria podem ser caracterizados pelo conteúdo de genes cry que possuem e, assim, predizer o alvo de controle dos mesmos às diferentes ordens de insetos. Com o objetivo de encontrar isolados eficientes no controle do vetor A. aegypti, o presente trabalho isolou 76 colônias de B. thuringiensis a partir de 30 amostras de solo oriundas de Ilhabela-SP, município que se caracteriza por realizar controle biológico de simulídeos com essa bactéria. Os 76 isolados foram sequenciados na região da subunidade ribossomal 16S e caracterizados molecularmente quanto ao conteúdo de genes cry díptero-específicos. No total, oito isolados (10,52% do total) apresentaram bandas para os genes cry4Aa, cry4Ba e cry10Aa, sendo os mesmos testados contra larvas de A. aegypti por meio de bioensaios. A presença e/ou ausência dos genes cry foi associada à mortalidade média de larvas. Dentre os isolados estudados, sete (9,2% do total) apresentaram elevado potencial de controle às larvas de A. aegypti, sendo assim considerados como promissores para o manejo do controle biológico de larvas de A. aegypti com a bactéria B. thuringiensis.

Assuntos

RESUMO

The entomophatogenic bacterium Bacillus thuringiensis produces crystal proteins, named Cry proteins which are encoded by the cry genes. This bacterium is used on biological control of important economical pests, as well as in the control of disease´s vectors, such as Aedes aegypti, a mosquito that transmits the dengue viruses. Isolates of this bacterium can be characterized by the content of cry genes and this prediction helps target different insect orders. In this research, we isolated 76 colonies of B. thuringiensis from 30 soil samples that were taken from Ilha Bela (SP, Brazil), a place where simulids are already biologically controlled by B. thuringiensis, to find bacterial isolates that were capable of controlling A. aegypti. The 16S ribosomal subunit genes of the selected isolates were sequenced, and the isolates were molecularly characterized based on their Dipteran-specific cry gene contents. Eight of the 76 isolates (10.52%) contained the cry4Aa, cry4Ba or cry10Aa genes, these isolates were carried out against A. aegypti larvae on bioassay. The presence or absence of specific cry genes was associated with the observed average larval mortalities. From the 76 isolates, seven (9.2%) were potentially able to control A. aegypti larvae. Therefore these are promising isolates for the biological control of A. aegypti larvae.

Bacillus thuringiensis é entomopatogênica, por produzir proteínas cristais, denominadas proteínas Cry, as quais são codificadas pelos genes cry. Essa bactéria atua no controle biológico de insetos-praga de culturas economicamente importantes, bem como no controle de insetos vetores causadores de doenças, como o Aedes aegypti, mosquito transmissor do vírus da dengue. Os isolados dessa bactéria podem ser caracterizados pelo conteúdo de genes cry que possuem e, assim, predizer o alvo de controle dos mesmos às diferentes ordens de insetos. Com o objetivo de encontrar isolados eficientes no controle do vetor A. aegypti, o presente trabalho isolou 76 colônias de B. thuringiensis a partir de 30 amostras de solo oriundas de Ilhabela-SP, município que se caracteriza por realizar controle biológico de simulídeos com essa bactéria. Os 76 isolados foram sequenciados na região da subunidade ribossomal 16S e caracterizados molecularmente quanto ao conteúdo de genes cry díptero-específicos. No total, oito isolados (10,52% do total) apresentaram bandas para os genes cry4Aa, cry4Ba e cry10Aa, sendo os mesmos testados contra larvas de A. aegypti por meio de bioensaios. A presença e/ou ausência dos genes cry foi associada à mortalidade média de larvas. Dentre os isolados estudados, sete (9,2% do total) apresentaram elevado potencial de controle às larvas de A. aegypti, sendo assim considerados como promissores para o manejo do controle biológico de larvas de A. aegypti com a bactéria B. thuringiensis.

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ABSTRACT The aim of this work was to genetically characterize 1,073 isolates of B. thuringiensis, from three Brazilian collections UNESP/Jaboticabal, ESALQ/Piracicaba and EMBRAPA/Sete Lagoas with the main emphasis on the analysis of the cry1 gene types presented by these isolates. To achieve this purpose, oligonucleotide primers were designed based on 16 conserved and 4 unconserved regions of the corresponding sequences from each one of the 16 subclasses of the cry1 set of genes and used in PCR amplification assays. These sequences were amplified and the presence of amplicons for each subclass was evaluated in terms of percentage of gene type per bacterial collection. As a result, 55.7% of the isolates reacted to the primer Gral cry1, and the subclasses cry1Aa, cry1Ab, cry1Ac, cry1Ad, cry1Ae, cry1Af, cry1Ag, cry1Bf, cry1Ca and cry1Fa were detected in high percentages among the isolates ranging from 43.4 to 54.9%. A subclass distribution was observed among the set of isolates from these collections, with the greater percentage of isolates harboring the cry1Ab (42.12%) and the lowest percentage for thecry1Db subclass (0.6%). The genetic variability of the analyzed bacterial collections seems to indicate the ESALQ/Piracicaba and the UNESP/Jaboticabal subsets as sources of promising isolates for the control of Lepidoptera pest insects. For the EMBRAPA/Sete Lagoas subset of isolates, in which the evaluated subclasses frequencies were considered low (below 20%), the cry1B was the most frequently observed gene type present in 38.5% of the isolates.

RESUMO O presente trabalho teve como objetivo caracterizar geneticamente 1.073 isolados de Bacillus thuringiensis, de três coleções brasileiras, provenientes da UNESP, Jaboticabal, da ESALQ/ Piracicaba e da EMBRAPA. Sete Lagoas, analisando os tipos de genes cry1 apresentados pelos isolados. Para isso, foram elaborados oligonucleotídeos iniciadores a partir de 16 regiões conservadas e 4 regiões não conservadas das seqüências de cada uma das 16 subclasses do gene cry1. Essas seqüências foram amplificadas por PCR e a presença de amplicons para cada subclasse foi calculada em porcentagem por gene e por coleção. Nessa análise, 55,7% dos isolados apresentaram amplificação para o gene cry1, e as subclassescry1Aa, cry1Ab, cry1Ac, cry1Ad, cry1Ae, cry1Af, cry1Ag, e cry1Bf, cry1Ca e cry1Fa estão presentes em alta proporção de isolados, variando de 43,4% a 54,9%. Verificou-se que existe uma distribuição das subclasses dentro do banco de isolados de B. thuringiensis em estudo, com maior porcentagem de isolados portadores dos genes cry1Ab (42,12%) e com menor porcentagem de representantes da subclasse cry1Db (0,6%). A variabilidade gênica, nas coleções analisadas, destaca as coleções de Jaboticabal e Piracicaba como fontes de isolados promissores para uso em programas de Controle Biológico de pragas da ordem Lepidoptera. A coleção de Sete Lagoas, na qual as freqüências das subclasses estudadas foram relativamente baixas (abaixo de 20%), destaca somente o gene cry1Ab, presente em 38,5% dos isolados desta coleção.