Bacillus thuringiensis

Bacillus thuringiensis es una especie microbiológica de la familia de las Bacillaceae. Fue descubierto en 1911, como patógeno de las polillas de la harina de la provincia de Thuringia, Alemania. Utilizado en Francia como insecticida comercial en 1938, y luego en los Estados Unidos en la década de 1950. Todos estos primeros productos fueron substituidos por otros más eficaces en los años 60, cuando se descubrieron cepas contra diversos tipos de insecto.

La bacteria Bacillus thuringiensis (Bt) es un bacilo flagelado, esporulado y gram positivo que produce, durante la esporulación, un cristal de proteína tóxico para los insectos, conocido también como delta endotoxina. La delta endotoxina puede variar de forma y de tamaño, según la variedad de Bt; en el medio de cultivo los cristales pueden tener forma romboidal, amorfa, heterogénea, bipiramidal, cuboidal o esférica, forma que los autores han aprovechado para generar una clasificación. Otros autores, como Kaelin et al., l994, proponen una clasificación de los cristales, según el espectro de actividad insecticida, donde los cristales tipo Cry I son tóxicos para lepidópteros, los Cry II son tóxicos para lepidópteros y dípteros, los tipo Cry III son tóxicos para coleópteros y los Cry IV son tóxicos para dípteros.

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Mecanismo de acción de la delta endotoxina

Los insectos ingieren los cristales diseminados sobre las hojas o sustrato de alimentación durante su fase larvaria, estos llegan a su intestino medio, se disuelven por la acción de los jugos intestinales que presentan pH alcalino, la delta endotoxina sufre una proteólisis enzimática y da origen a la toxina activa, la cual se une a un receptor específico de las membranas epiteliales de las células del intestino, lo que genera poros que desequilibran su balance osmótico y provocan la lisis celular de esta parte del aparato digestivo, posteriormente causa diarrea y vómitos en el insecto, lo que puede provocar eventualmente su muerte por una deshidratación severa según Hugutte, l989.

Incorporación de los genes Bt en plantas

Mediante ingeniería genética se aisló el gen Bt que codifica la toxina del Bacillus thuringiensis agregando a la información genética que la planta posee. Luego la planta expresa la toxina Bt, haciéndose letal para los insectos. La toxina producida por el gen Bt inserto en la planta transgénica afecta principalmente a larvas de lepidópteros. La aparición de insectos resistentes al Bt en los cultivos de gran importancia como algodón, papas y maíz a posteriori es inevitable. Las cuestiones más importantes son cómo retrasar la aparición de la resistencia, y qué hacer una vez que se identifiquen insectos resistentes. Las grandes compañías se han lanzado a patentar plantas Bt por doquier.

Relaciones filogenéticas

Bacillus thuringiensis está estrechamente relacionado con las bacterias Bacillus anthracis y Bacillus cereus. La primera es el agente causal de la enfermedad conocida como ántrax o carbunco, con frecuencia letal, mientras que Bacillus cereus es una bacteria de suelo y un patógeno oportunista del humano. Bacillus thuringiensis fue aislada del gusano de seda en 1902. Por ello se pensó, durante muchos años que eran patógenos de lepidópteros, porque solo se aislaron cepas activas contra este tipo de insectos. En 1978, se encontró una bacteria llamada Bacillus thuringiensis israelensis capaz de matar mosquitos, con lo cual se amplió su margen útil. En 1983 una nueva subespecie fue descubierta Bacillus thuringiensis tenebrionis que controla los coleópteros. A partir de estos descubrimientos un gran número de investigadores en todo el mundo se dedicó a buscar más de estas bacterias y se han encontrado una gran diversidad, las cuales se han caracterizado por su serotipo H flagelar o sea por las proteínas presentes en el flagelo en más de 45 serotipos y 58 serovariedades diferentes según Schnepf et al. 1998.

Bibliografía

• Schnepf H.E., N. Crickmore, J. Van Rie, Dereclus, J. Baum, J. Feitelson, D.R. Zeigler y D.H. Dean. 1998. Bacillus thuringiensis and its pesticidal crystal proteins. Microbiol Mol. Biol. Rev. 62: 775-806.

Véase también

• Insecticida
• Pesticida
• Galleriosis

Enlaces externos

• Producción de bioinsecticida a base de Bacillus thuringiensis.
• Bacillus thuringiensis y sus toxinas insecticidas.
• Bacillus thuringiensis Toxin Nomenclature.
• El polémico Bacillus thuringiensis por Robin Jenkins.