10-06-2023
| Bacillus thuringiensis | |||||||||||||||
Споры и бипирамидальные кристаллы Bacillus thuringiensis morrisoni штамма T08025 |
|||||||||||||||
| Научная классификация | |||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|||||||||||||||
| Международное научное название | |||||||||||||||
|
Bacillus thuringiensis Berliner, 1915 |
|||||||||||||||
|
|||||||||||||||
Bacillus thuringiensis — грамположительная, 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.
Содержание |
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 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]
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 рН 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)
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 ГМ растения, несущие cry-гены и соответственно продуцирующие cry-токсины, обладающие высокой устойчивостью к насекомым-вредителям.
Bacillus thuringiensis.