Fatores de virulência de Bacillus thuringiensis: o que existe além das proteínas Cry

Abstract

As proteínas Cry produzidas pela bactéria entomopatogênica Bacillus thuringiensis Berliner são bem conhecidas devido a alta citotoxicidade que exibem a uma variedade de insetos-alvo. O modo de ação destas proteínas é específico e torna os produtos à base de B. thuringiensis os mais amplamente utilizados em programas de controle biológico de pragas na agricultura e de importantes vetores de doenças humanas. Contudo, embora as proteínas Cry sejam os fatores de virulência inseto-específico mais conhecidos, linhagens de B. thuringiensis apresentam também uma ampla gama de fatores de virulência, os quais permitem à bactéria atingir a hemolinfa e colonizar eficientemente o inseto hospedeiro. Dentre estes fatores, destacam-se as proteínas Vip, Cyt, enterotoxinas, hemolisinas, fosfolipases, proteases, enzimas de degradação, além das recentemente descritas parasporinas. Essa revisão aborda a ação desses fatores de virulência, bem como a caracterização e o controle da expressão de seus genes. Adicionalmente, são discutidos aspectos relacionados ao nicho ecológico da bactéria com ênfase nas características envolvidas com a biossegurança da utilização dos produtos à base de B. thuringiensis para o controle biológico de insetos-alvo.

Virulence Factors of Bacillus thuringiensis Berliner: Something Beyond of Cry Proteins?

Abstract. The Cry proteins produced by the entomopathogenic bacterium Bacillus thuringiensis Berliner are widely known due to its high toxicity against a variety of insects. The mode of action of these proteins is specific and becomes B. thuringiensis-based products the most used in biological control programs of insect pests in agriculture and of important human disease vectors. However, while the Cry proteins are the best-known insect-specific virulence factor, strains of B. thuringiensis show also a wide range of other virulence factors, which allow the bacteria to achieve the hemolymph and colonize efficiently the insect host. Among these factors, we highlight the Vip proteins, Cyt, enterotoxins, hemolysins, phospholipases, proteases and enzymes of degradation, in addition to the recently described parasporin. This review explores the action of these virulence factors, as well as, the characterization and control of expression of their genes. Additionally, we discuss aspects related to the ecological niche of the bacteria with emphasis on the characteristics involved in the biosafety of the use of B. thuringiensis-based products for biological control of target insects.