Bacillus thuringiensis

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Bacillus thuringiensis
Bt-toxin-crystals.jpg
Споры и бипирамидальные кристаллы
Bacillus thuringiensis morrisoni штамма T08025
Научная классификация
Международное научное название

Bacillus thuringiensis Berliner, 1915

Commons-logo.svg
Поиск изображений
на Викискладе
NCBI   1428
EOL   975750

Bacillus thuringiensisграмположительная, спорообразующая почвенная бактерия. Клетки и специфический кристаллический белковый δ-эндотоксин проявляют инсектицидное действие по отношению к гусеницам многих представителей насекомых отрядов Чешуекрылые и Жёсткокрылые, личинкам москитов, мошек, нематод[1]. Используется в биозащите растений, при помощи гена эндотоксина (Cry-токсина) осуществлена трансформация растений и получены ГМ растения, устойчивые к поеданию вредителями. Характерной морфологической особенностью является наличие кристаллов токсинов в цитоплазме, окрашиваемых красителем анилиновым чёрным.

Биологические свойства[править | править вики-текст]

Хемоорганогетеротроф, факультативный анаэроб. Представляет собой крупную (5 х 1 мкм) палочковидную бактерию. Подвижны, образуют термоустойчивую спору, расположенную субтерминально. В центре клетки располагается кристалл токсина, прокрашивающийся красителем анилиновым чёрным (систематический признак)[2].

Геном[править | править вики-текст]

Геном Bacillus thuringiensis штамма Al Hakam представлен кольцевой двуцепочечной молекулой ДНК размером 5257091 п.н., содержащей 4883 гена, из которых 4736 кодируют белки[3]. Также в геноме Bacillus thuringiensis штамма Al Hakam присутствует плазмида pALH1, также представленная кольцевой двуцепочечной молекулой ДНК размером 55939 п.н., содержащей 62 гена, из которых 62 кодируют белки[4]

Патогенез[править | править вики-текст]

Кристалл токсина представляет собой агрегат, состоящий из высокомолекулярного белка (130—140 кДа). Является протоксином, необходима предварительная активация, практически нерастворим в воде (растворяется лишь в среднем кишечнике чувствительных видов насекомых при pH около 9.5) и является безопасным для всех позвоночных (включая человека) и большинства насекомых[5], проявляя высокую специфичность по отношению к насекомому—хозяину. После растворения в кишечнике подвергается расщеплению протеазами с образованием активного δ-токсина с молекулярной массой 60 кДа. Активный токсин прикрепляется к мембранам эпителия среднего кишечника насекомых, вызывая уравнивание концентраций ионов снаружи и внутри клеток, что приводит к нарушению работы пищеварительной системы личинки, постепенно вызывая голодную смерть. Понижения рН кишечника личинок необходимо B. thuringiensis для создания благоприятных условий для своего развития и размножения в теле хозяина[6].(См. Cry-токсины)

Применение[править | править вики-текст]

Бактерии и их очищенные энтомоцидные кристаллические токсины нашли применение в биозащите растений [7] ввиду их высокой специфичности по отношению к насекомым—вредителям, отсутствием к ним привыкания, низкой опасности ввиду отсутствия биологических эффектов для позвоночных и насекомых, не специфичных по отношению к данному токсину, высокой технологичности. Разработаны и широко применяются ГМ растения (кукуруза, картофель и хлопок[8]), несущие cry-гены и соответственно продуцирующие cry-токсины, обладающие высокой устойчивостью к насекомым-вредителям.

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Wei J.-Z., Hale K., Carta L., Platzner E., Wong C., Fang S.-C., Aroian R.V. Bacillus thuringiensis crystal proteins that target nematode// PNAS.- 2003.- Vol. 100, #5.- P. 2760—2765.
  2. Bergey’s manual of determinative … — Google Books
  3. uid=20091 Genome Result
  4. uid=20089 Genome Result
  5. EXTOXNET PIP — BACILLUS THURINGIENSIS
  6. Bravo, A., Gill, S. S., and Soberón, M. (2007) Mode of action of Bacillus thuringiensis Cry and Cyt toxins and their potential for insect control. Toxicon. 49: 423—435
  7. (жр) Аэробные спорообразующие бактерии. Род бациллус (Bacillus) — Zbio
  8. Brookes G, Barfoot P. GM crops: the first ten years - global socio-economic and environmental impacts (PDF) (2006). Проверено 23 ноября 2008. Архивировано из первоисточника 19 октября 2012.

Ссылки[править | править вики-текст]