Resumo:O objetivo deste trabalho foi avaliar a toxicidade de novas proteínas Vip3Aa e sua capacidade de ligação a vesículas de membrana da microvilosidade apical (VMMA) do intestino de lagartas neonatas de Spodoptera frugiperda, Anticarsia gemmatalise Heliothis virescens. Proteínas expressas pelos genes vip3Aa42 e vip3Aa43 mostraram-se tóxicas a S. frugiperda (CL50 de 78,2 e 113 ng cm-2, respectivamente) e A. gemmatalis(CL50 de 239,2 e 57,5 ng cm-2, respectivamente), e pouco tóxicas a H. virescens (CL50>5.000 ng cm-2). Os ensaios de ligação às VMMA mostraram que as proteínas unem-se de forma efetiva aos receptores nas vesículas das espécies avaliadas, mas essa capacidade de ligação somente é efetiva na ativação da toxicidade para as populações avaliadas de S. frugiperdae A. gemmatalis.

Abstract:The objective of this work was to evaluate the toxicity of new Vip3Aa proteins and their binding capacity to brush-border membrane vesicles (BBMV) in the intestine of Spodoptera frugiperda, Anticarsia gemmatalis, and Heliothis virescens neonate larvae. The proteins expressed by the genes vip3Aa42 and vip3Aa43 showed toxicity to S. frugiperda (LC50 of 78.2 and 113 ng cm-2, respectively) and A. gemmatalis(LC50 of 239.2 and 57.5 ng cm-2, respectively), but they showed low toxicity to H. virescens(LC50>5,000 ng cm-2). BBMV binding assays showed that the proteins bind effectively to the receptors on vesicles of the evaluated species, but this binding capacity is only effective on the activation of toxicity to the evaluated populations of S. frugiperdaand A. gemmatalis.

A bactéria Bacillus thuringiensis Berliner produz um corpo de inclusão paraesporal (cristal) de natureza proteica, formado durante a esporulação, que atua de forma eficiente no controle de insetos-praga de culturas economicamente importantes. Esse cristal é constituído de proteínas Cry, que são codificadas pelos genes cry; um isolado pode ser caracterizado pelo conteúdo de genes cry que apresenta. Visando caracterizar novos isolados no combate de insetos-praga pertencentes às ordens Lepidoptera e Coleoptera, 76 isolados bacterianos foram analisados molecularmente e tiveram seu potencial de controle avaliado por meio de bioensaios com larvas de Spodoptera frugiperda (J.E. Smith), Sphenophorus levis Vaurie e Tenebrio molitor Linnaeus. As análises moleculares indicaram 11 isolados (14,5% da coleção), contendo genes lepidóptero-específicos e 17 (22,37%) com genes coleóptero-específicos. As análises de patogenicidade revelaram dois isolados com alto potencial de controle para lagartas de S. frugiperda, um para larvas de S. levis e seis prejudiciais ao desenvolvimento das larvas de T. molitor. Esses isolados de B. thuringiensis podem ser promissores no controle biológico das referidas pragas.

Bacillus thuringiensis Berliner produces protein crystals that act effectively on the control of pests for several relevant crops. The cry genes codes for these proteins are named Cry proteins. The cry gene profile can potentially set each bacterial isolate as a potential pest control agent. Aiming to analyze new isolates for the controlling of pests belonging to the orders Lepidoptera and Coleoptera, 76 samples were molecularly analyzed and had their potential for control evaluated through bioassays with larvae of Spodoptera frugiperda (J.E. Smith), Sphenophorus levis Vaurie and Tenebrio molitor Linnaeus. Based on molecular analysis data, 11 samples (14.5%) were able to control lepidopteran specific pests due to their cry genes content, and 17 samples (22.37%) exhibited coleopteran specific cry genes. The bioassays results indicated two samples with highly effective against S. frugiperda, one against S. levis and six with high toxicity against T. molitor larvae development. The selected B. thuringiensis isolates may be promising for the biological control of these pests.

O objetivo deste trabalho foi identificar e caracterizar os genes cry3, vip1, vip2 e vip1/vip2 em uma coleção de 1.078 isolados de Bacillus thuringiensis potencialmente tóxicos para larvas de coleópteros. Foram utilizados pares de oligonucleotídeos iniciadores gerais obtidos a partir de regiões conservadas dos genes e do alinhamento de sequências consenso. Posteriormente, os isolados positivos foram caracterizados por meio da técnica de PCR‑RFLP, tendo-se utilizado enzimas de restrição específicas, para identificar novas subclasses de genes nos isolados. Cento e cinquenta e um isolados foram positivos para os genes avaliados, com maior frequência para o gene vip1/vip2 (139 isolados). Pela técnica de PCR‑RFLP, foram observados 14 perfis polimórficos, o que indica a presença de diferentes alelos e, consequentemente, de distintas subclasses desses genes.

The objective of this work was to identify and characterize cry3, vip1, vip2 and vip1/vip2 genes in a collection of 1,078 Bacillus thuringiensis isolates potentially toxic against Coleoptera larvae. Pairs of primers derived from conserved regions of genes and from sequence alignment consensus were used. Subsequently, positive isolates were characterized by PCR‑RFLP, using specific restriction enzymes to identify new subclasses of genes in the isolates. One hundred and fifty‑one isolates were positive for the evaluated genes, with higher frequency for the vip1/vip2 gene (139 isolates). By PCR‑RFLP, 14 polymorphic profiles were observed, indicating the presence of different alleles, and, therefore, of distinct subclasses of these genes.

O objetivo deste trabalho foi detectar a presença de arqueias no rúmen bovino por meio das sequências gênicas da região conservada 16S rDNA. As amostras foram coletadas de bovinos alimentados com duas dietas experimentais contendo diferentes relações volumoso e concentrado. Para amplificação da região ribossomal 16S rDNA foi feita PCR e a análise das sequências foi realizada pelos programas Phred/Phrap/Consed. As análises do BLAST permitiram identificar no tratamento com 70% de feno, 96 sequências relacionadas à família Methanobacteriaceae, 47 sequências a arqueias não cultiváveis e 60 sequências foram de arqueias desconhecidas e no tratamento com 30% de feno foram 125 sequências relacionadas à família Methanobacteriaceae, 42 sequências a arqueias não cultiváveis e 32 sequências foram de arqueias desconhecidas. A análise das sequências da região 16S rDNA de arqueias do rúmen bovino permitiu detectar maior número de sequências relacionadas com arqueias desconhecidas no tratamento com 70% de feno.

The objective of this research was to detect the presence of archaea in the bovine rumen using genetic sequences from the conserved region of the 16S rDNA. Samples were collected from bovines that were fed two different experimental dietetic ratios of roughage to concentrate. The 16S rDNA region was amplified using PCR and analyzed using the Phred/Phrap/Consed programs. For the treatment with 70% hay diet 96 sequences related to the Methanobacteriaceae family, 47 sequences from non-cultured archaea, and 60 sequences from unknown archaea were identified by the BLAST analysis. For the treatment with 30% hay diet the BLAST analysis identified 125 sequences belonging to the Methanobacteriaceae fa-mily 42 sequences from non-cultured archaea, and 32 sequences from unknown archaea. The analysis of the 16S rDNA sequences of archaea collected from the bovine rumen, allows more sequences matching the unknown archaea were identified in the treatment with 70% hay.