12º SICONBIOL, Simpósio de Controle Biológico - 18 a 21 de julho de 2011
“Mudanças climáticas e sustentabilidade: quebra de paradigmas”
PT.03.74
CARACTERIZAÇÃO MOLECULAR E ESTUDOS DE COMPETIÇÃO DAS PROTEÍNAS
CRY1Ia E VIP3Aa DE Bacillus thuringiensis TÓXICAS A Spodoptera frugiperda
(LEPIDOPTERA: NOCTUIDAE)
Desidério JA1; Bergamasco VB1; Paula DR1; Lemos MVF1; Fernandes OA2 - 1Faculdade de Ciências
Agrárias e Veterinárias FCAV/UNESP-Jaboticabal/SP - Biologia Aplicada à Agropecuária; 2Faculdade
de Ciências Agrárias e Veterinárias FCAV/UNESP-Jaboticabal/SP – Fitossanidade
Durante os últimos anos, culturas geneticamente modificadas que expressam genes de Bacillus
thuringiensis (Bt) têm sido cultivadas em muitos países. A evolução da resistência por insetos pragas é o
maior entrave para o sucesso desta tecnologia e, para que este processo possa ser evitado, é necessário
compreender o modo de ação das toxinas Bt e os mecanismos de resistência. A proteína Vip3A,
lepidóptero-específica, denominada de segunda geração, e a proteína Cry1I, lepidóptero e coleópteroespecífica, poderiam estar presentes em um mesmo cultivo Bt, driblando o surgimento de possível
resistência dos insetos às toxinas já presentes nos cultivos comerciais. Assim sendo, torna-se interessante
verificar se ambas apresentam ou não união ao mesmo receptor presente no intestino das larvas de S.
frugiperda. Para tanto, este trabalho visou a caracterização molecular e estudos de competição das
proteínas Cry1Ia de B. thuringiensis var. thuringiensis T01-328, isolado brasileiro, e Vip3Aa de B.
thuringiensis HD-125. Os genes cry1Ia e vip3Aa foram clonados em vetor de expressão pET-28,
transformados em Escherichia coli BL21(DE3) e as proteínas expressas foram purificadas por coluna
HisTrap HP. A toxicidade das proteínas Cry1Ia e Vip3Aa foram avaliadas em bioensaios contra larvas
neonatas de Spodoptera frugiperda. Foi realizada a ligação das toxinas aos receptores de membrana do
epitélio intestinal das larvas de S. frugiperda, a partir de ensaios de competição in vitro, com BBMV
(“Brush Border Membrane Vesicles”) e as toxinas biotiniladas. Os resultados demonstraram que as duas
proteínas foram eficientes no controle desta praga, com CL50 de 69,51 ng/cm2 para Cry1Ia e de 24,66
ng/cm2 para Vip3Aa e que estas duas proteínas não competem pelo mesmo receptor de membrana em
intestinos de larvas de S. frugiperda. Os resultados obtidos podem ser aplicados no sentido de prevenir a
evolução da resistência em culturas Bt, com a utilização da combinação dos genes cry1Ia e vip3Aa na
construção de plantas piramidizadas, com mais de um transgene de B. thuringiensis, diminuindo as
chances de S. frugiperda se tornar resistente, além de se determinar padrões plausíveis de resistência
cruzada.
Palavras-chaves: Manejo da resistência; União a receptores; plantas piramidizadas.
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