Caracterización fisiológica y genética de cepas nativas de bacillus sphaericus

Abstract

Se aislaron 18 cepas nativas de Bacillus sphaericus patógenas a larvas de mosquitos de diferentes regiones de Colombia. El objetivo de este estudio fue evaluar a nivel fisiol6gico y molecular cepas patógenas y compararlas con la de referencia 2362. Se evaluó el crecimiento celular, el porcentaje de esporulación, la patogenicidad en larvas de tercer instar de Culex ouinquejasciatus, la presencia de las proteínas toxigénicas, el tamaño de plásmidos nativos y el polimorfismo genético entre aislamientos patógenos y no patógenos. Las cepas de Bs evaluadas presentaron una etapa de latencia de 2-3 h y una fase logarítmica de 7 h; la esporulación en BHI fue menor del 1% a las 40 h de incubación; en el medio NYSM se obtuvo diez veces más producción de biomasa y de esporas; e126% de la población mostró porcentajes de esporulación superiores al 90%; los aislamientos clasificaron en tres grupos de patogenicidad con [Fórmula] y [Fórmula] Se detectaron mutaciones puntuales en los genes que codifican para las toxinas nativas, y se ha1l6 una proteína de 30 kDa exclusiva de las cepas nativas patogénicas. Los aislamientos de Bs presentaron un plásmido de 118 Kb, no relacionado con la toxicidad; las cepas patógenas son un grupo homogéneo con una similitud entre el 90-100%, mientras que las no pat6genas son genéticamente heterogéneas y conforman un cluster aparte. Las cepas nativas tienen un gran potencial en control biológico de larvas de mosquitos transmisores de enfermedades, tales como dengue, malaria, encefalitis y filariasis, entre otras.

Eighteen pathogenic native strains of Bacillus sphaericus that were pathogens to mosquito larvae were isolated from different Colombia regions. The objective of this study was to evaluate at physiological and molecular level pathogenic strains and to compare them with the reference 2362 one. Cellular growth, sporulation percentage, pathogenic activity against third instar larvae of Culex quinquejasciaius, the presence of toxigenic proteins, the size of native plasmids and the genetic polymorphism among pathogenic and non pathogenic isolations was evaluated. The evaluated strains of Bs presented a latency stage ranging from 2 to 3 h and one logarithmic phase of 7 h; the sporulation in BHI was lower than 1% to 40 h of incubation, in NYSM medium was obtained ten times more production of biomass and spores, 26% of the population showed sporulation percentage higher than 90%; the isolations were classified in three groups of pathogenicity with [Formula] and [Formula]. Punctual mutations on the genes which encoding for native toxins were detected and was found a exclusive protein of 30 kDa in pathogenic native strains. The isolations of Bs presented a plasmid of 118Kb that was not related to the toxicity; pathogenic strains are a homogenous group with a similarity between 90 to 100%, whereas non-pathogenic ones are genetically heterogeneous group and conform a cluster aside. The native strains have a great potential in biological control of mosquito larvae that transmitting diseases such as dengue, malaria, encephalitis and filariasis among others.