Distribuição de genes cry de Bacillus thuringiensis isolados de solos do Estado do Rio Grande do Sul, Brasil

ABSTRACT

The Bacillus thuringiensis (Bt) bacterium is characterized by the production of toxic protein to representatives of several insect orders, which are coded by cry genes. Due to this characteristic, more than 40.000 Bt strains were isolated and around 190 cry genes characterized. As the data on Bt are limited in Rio Grande do Sul, this research aimed the evaluation of the distribution of six Bt families of cry genes, in this state, that codify active proteins against insect-pest. The 46 isolates profiles of soil samples from Rio Grande do Sul were evaluated, by PCR with primers that detect cry1, cry2, cry3, cry7, cry8 and cry9 genes, and its respective proteins were analyzed by SDS-PAGE 10%. The presence of cry9 genes were detected in 47.82% of the isolates, followed by cry3 (15.21%), cry1 and cry7 (both with 6.52%) and cry2 (2.17%). Eight genetic profiles were identified, being the profile cry9 (39.13%) the most frequent one. The Bt proteic analysis identified 14 families of Cry protein that are possibly coded by the genes in these isolates, besides the unknown proteins that can characterize new cry genes. These isolates reveal the presence of genes that codify specific proteins against lepidopterans and coleopterans, which can be evaluated for its in vivo toxicity against insect-pest of the cultivated plants.

RESUMO

A bactéria Bacillus thuringiensis (Bt) caracteriza-se pela produção de proteínas tóxicas a representantes de diversas ordens de insetos, as quais são codificadas por genes cry. Devido a esta característica, mais de 40.000 cepas de Bt foram isoladas e cerca de 190 genes cry, caracterizados. Como os dados sobre Bt são limitados no Rio Grande do Sul, essa pesquisa objetivou avaliar a distribuição de seis famílias de genes cry de Bt, desse estado, que codificam proteínas ativas contra insetos-praga. O perfil dos 46 isolados de solos do Rio Grande do Sul foi avaliado, por PCR com os primers que detectam os genes cry1, cry2, cry3, cry7 cry8 e cry9 e suas respectivas proteínas foram analisadas por SDS-PAGE a 10%. A presença de genes cry9 foi detectada em 47,82% dos isolados, seguido de cry3 (15,21%), cry1 e cry7 (ambos com 6,52%) e cry2 (2,17%). Oito perfis genéticos foram identificados, sendo o perfil cry9 (39,13%) o mais freqüente. A análise protéica de Bt identificou 14 famílias de proteínas Cry possivelmente codificadas por genes presentes nos isolados, além de proteínas desconhecidas que podem caracterizar novos genes cry. Esses isolados revelam a presença de genes que codificam proteínas específicas contra lepidópteros e coleópteros, as quais poderão ser avaliadas quanto à toxicidade in vivo contra insetos-praga das plantas cultivadas.