Bacillus thuringiensis | ||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||||||
videnskabelig klassifikation | ||||||||||
Domæne:bakterieType:FirmicutesKlasse:bacillerBestille:BacillalesFamilie:bacilaceaeSlægt:bacillerUdsigt:Bacillus thuringiensis | ||||||||||
Internationalt videnskabeligt navn | ||||||||||
Bacillus thuringiensis Berliner 1915 | ||||||||||
|
Bacillus thuringiensis (lat.) eren type gram-positive , sporedannende jordbakterier . Celler og et specifikt krystallinsk protein δ-endotoksin udviser en insekticid virkning mod larverne fra mange insekter af Lepidoptera- og Coleoptera - ordenernemyggelarver , myg , nematoder [1] . Brugt i plantebiobeskyttelse ved hjælp af endotoksin -genet ( Cry-toxin ) blev planter transformeret, og der blev opnået GM-planter, der var resistente over for skadedyr. Et karakteristisk morfologisk træk er tilstedeværelsen af toksinkrystaller i cytoplasmaet, farvet med anilinsort .
Kemoorganoheterotrof , fakultativ anaerob . Det er en stor (5 × 1 µm) stavformet bakterie. Bevægelig, danner en varmebestandig spore placeret subterminalt. I midten af cellen er der en toksin krystal farvet med anilin sort farvestof (systematisk træk) [2] .
Genomet af Bacillus thuringiensis stamme Al Hakam er repræsenteret af et cirkulært dobbeltstrenget DNA-molekyle på 5257091 bp i størrelse, indeholdende 4883 gener , hvoraf 4736 koder for proteiner [3] . Genomet af denne stamme indeholder også plasmidet pALH1, også repræsenteret af et cirkulært dobbeltstrenget DNA-molekyle på 55939 bp i størrelse, indeholdende 62 gener, hvoraf 62 koder for proteiner [4] .
Toksinkrystallen er et aggregat bestående af et protein med høj molekylvægt (130-140 kDa ). Det er et protoksin, kræver præaktivering, er praktisk talt uopløseligt i vand (det opløses kun i mellemtarmen af følsomme insektarter ved en pH på ca. 9,5) og er sikkert for alle hvirveldyr (inklusive mennesker) og de fleste insekter [5] , viser høj insektspecificitet- ejer. Efter opløsning i tarmen undergår det spaltning af proteaser med dannelse af aktivt δ-toksin med en molekylvægt på 60 kDa. Det aktive toksin binder sig til membranerne i epitelet i insekternes mellemtarm, hvilket forårsager en udligning af ionkoncentrationer uden for og inde i cellerne, hvilket fører til forstyrrelse af larvens fordøjelsessystem, hvilket gradvist forårsager sult. Sænkning af pH-værdien i larvernes tarme er nødvendig for at B. thuringiensis kan skabe gunstige betingelser for dens udvikling og reproduktion i værtskroppen [6] . (Se Cry-toksiner )
Bakterier og deres oprensede entomocide krystallinske toksiner har fundet anvendelse i plantebiobeskyttelse [7] på grund af deres høje specificitet med hensyn til skadedyr, manglende afhængighed af dem, lav fare på grund af fraværet af biologiske effekter for hvirveldyr og andre insektordener, og høj teknologisk effektivitet. GM-planter (majs, kartofler og bomuld [8] ) er blevet udviklet og er meget udbredt, og de bærer grådgener og producerer følgelig Cry-toksiner, som er meget modstandsdygtige over for skadedyr.