Bacillus thuringiensis

*Bacillus thuringiensis*
Bacillus thuringiensis
	; Споры и бипирамидальные кристаллы; Bacillus thuringiensis morrisoni штамма T08025
Научная классификация
	Домен: Бактерии Тип: Фирмикуты Класс: Бациллы Порядок: Bacillales Семейство: Bacillaceae Род: Бациллы Вид: Bacillus thuringiensis
Международное научное название
	Bacillus thuringiensis Berliner 1915
ITIS	959828
NCBI	1428
EOL	975750

Bacillus thuringiensis (лат.) — вид грамположительных, спорообразующих почвенных бактерий. Клетки и специфический кристаллический белковый δ-эндотоксин проявляют инсектицидное действие по отношению к гусеницам многих представителей насекомых отрядов чешуекрылых и жёсткокрылых, 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 свойстваПравить

Хемоорганогетеротроф, факультативный анаэроб. Представляет собой крупную (5 × 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

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 этого штамма присутствует плазмида pALH1, также представленная кольцевой двуцепочечной молекулой ДНК размером 55939 п.н., содержащей 62 гена, из которых 62 кодируют белки^[4].

ПатогенезПравить

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)

ПрименениеПравить

Бактерии и их очищенные энтомоцидные кристаллические токсины нашли применение в биозащите растений ^[7] ввиду их высокой специфичности по отношению к насекомым-вредителям, отсутствия к ним привыкания, низкой опасности ввиду отсутствия биологических эффектов для позвоночных и других отрядов насекомых, 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.

ПримечанияПравить

↑ 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.
↑ Bergey’s manual of determinative … — Google Books
↑ uid=20091 Genome Result
↑ uid=20089 Genome Result
↑ EXTOXNET PIP — BACILLUS THURINGIENSIS (неопр.). Дата обращения: 1 августа 2008. Архивировано 11 июня 2008 года.
↑ 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
↑ (жр) Аэробные спорообразующие бактерии. Род бациллус (Bacillus) — Zbio Архивировано 16 июня 2008 года.
↑ Brookes G, Barfoot P. GM crops: the first ten years - global socio-economic and environmental impacts (неопр.) (PDF) (недоступная ссылка — история) (2006). Дата обращения: 23 ноября 2008. Архивировано 19 октября 2012 года.

СсылкиПравить

[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 (неопр.). Дата обращения: 1 августа 2008. Архивировано 11 июня 2008 года.

[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 Архивировано 16 июня 2008 года.

[8] Brookes G, Barfoot P. GM crops: the first ten years - global socio-economic and environmental impacts (неопр.) (PDF) (недоступная ссылка — история) (2006). Дата обращения: 23 ноября 2008. Архивировано 19 октября 2012 года.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]