Bacillus thuringiensis
Bacillus thuringiensis (tudi Bt) je vrsta paličastih grampozitivnih bakterij, ki živijo v zemlji in se pogosto uporabljajo kot biološki insekticid.
| Bacillus thuringiensis | ||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 Spore in dvopiramidni kristali Bacillus thuringiensis morrisoni sev T08025
| ||||||||||||||
| Znanstvena klasifikacija | ||||||||||||||
| ||||||||||||||
| Bacillus thuringiensis Berliner 1915 |
Opis
urediBakterija se razmnožuje v obolelih in odmrlih žuželkah.[1] Poleg tega pa se naravno pojavlja tudi v črevesju gosenic nekaterih vrst vešč in metuljev, pa tudi na površini rastlinskih listov, v vodnih okoljih, živalskih iztrebkih in predelovalnih obratih žita in moke.[2][3]
Taksonomija in odkritje
urediJaponski bakteriolog Ishiwata Shigetane (石渡 繁胤) je leta 1901 izoliral B. thuringiensis[1] iz obolele sviloprejkine ličinke[4] in jo poimenoval Bacillus sotto,[5] pri čemer je uporabil japonsko besedo sottō (卒倒, ‘kolaps’), s čimer je izpostavil bakterijko paralizo, ki jo povzroča.[6] Ishiwata je že takrat spoznal, da je za patogenost bakterije odgovoren toksin, vendar pa najdenega organizma takrat ni formalno opisal.[1] Leta 1911 je nato nemški mikrobiolog Ernst Berliner samostojno izoliral bakterijo iz populacije gosenic močne vešče, ki jo je opisal in ji dal znanstveno ime Bacillus thuringiensis. Ime je izbral po bolezni, ki ji v Turingiji pravijo Schlaffsucht.[7] B. sotto je bila tako kasneje preklasificirana v B. thuringiensis var. sotto.[8]
Toksičnost in uporaba v kmetijstvu
urediBakterija oblikuje trose. Pri sporulaciji se tvorijo kristalne beljakovine (beljakovine Cry) in citolitične beljakovine (beljakovine Cyt). Kristalne beljakovine povzročajo pore v celični steni in posledično celično smrt, citolitične pa z osmoznim šokom povzročijo pokanje celic. Žuželkam, ki zaužijejo trose in kristale se tako razkrojijo stene prebavil s čimer je ovirana presnova, saj se okužene žuželke prenehajo prehranjevati. Pogosto kaleči trosi bakterije prodrejo v telesno votlino, se tam naprej množijo in proizvajajo toksine, kar prav tako povzroči smrt žuželke.[1]
Struktura
urediCry-toksini so sestavljeni iz ene α-vijačnice ter dveh β-struktur. Za nastanek membranskih por je odgovorna α-vijačnica, ki je sestavljena iz 7 manjših vijačnic, od katerih je le sredinska hidrofobna. Ena izmed β-struktur je odgovorna za vezavo na receptorje na membrani, medtem ko vloga ene še ni čisto znana, verjetno pa je namenjena stabilizaciji beljakovine ter obrambi pred encimi. Cry-toksini so smrtni za žuželke ir redov Lepidoptera, Diptera, Coleoptera, Hymenoptera, pa tudi za nematode.[9][10]
Trenutno znanstveniki ugotavljajo tri poglavitne patotipe B.t. Patotip A deluje na določene vrste metuljev oziroma njihove gosenice in vključuje varietete: thuringiensis (B. t.), kurstaki (B. t. k.), galleriae, aizawai, morrisoni itd.
Patotip B učinkuje na dvokrilce, predvsem dolgotipalničarke, in vključuje patotip israeliensis. Sredstvo se uporablja proti komarjem.
Patotip C je našel Krieg s sodelavci (1983) in je učinkovit proti ličinkam hroščev. Kristali so pri tem patotipu sploščeni in četverokotni, beljakovina v kristalih pa je unikatna. Aktivna je proti ličinkam lepenjcev (Chrysomelidae). Učinkuje na ličinke hroščev, med njimi tudi na koloradskega hrošča[1] in se v kmetijstvu v zadnjem času veliko uporablja.
Reference
uredi- ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 »arhivska kopija«. Biotehniška fakulteta in UVHVVR. Arhivirano iz prvotnega spletišča dne 29. novembra 2016. Pridobljeno 30. januarja 2018.
- ↑ Madigan, Michael T.; Martinko, John M., ur. (2005). Brock Biology of Microorganisms (11th izd.). Prentice Hall. ISBN 978-0-13-144329-7.
- ↑ du Rand, Nicolette (Julij 2009). Isolation of Entomopathogenic Gram Positive Spore Forming Bacteria Effective Against Coleoptera (PhD Thesis). Pietermaritzburg, South Africa: University of KwaZulu-Natal. hdl:10413/1235.
- ↑ Roh, JY; Choi, JY; Li, MS; Jin, BR; Je, YH (2007). »Bacillus thuringiensis as a specific, safe, and effective tool for insect pest control«. Journal of microbiology and biotechnology. 17 (4): 547–59. PMID 18051264.
- ↑ New Innovative Pesticides. EPA. 1977. str. 61.
In 1915 the bacterium was re-examined and named Bacillus sotto. [...] At about the same time, Beriner was isolating the organism
- ↑ Natural Enemies in the Pacific Area: Biological Control. Fukuoka Entomological Society. 1967. str. 99.
"Sotto" in Japanese means "sudden collapse" or "fainting", and "sotto" of Bacillus thuringiensis var. sotto derives its name from the "sotto" disease.
- ↑ Richard C. Reardon; in sod. (1994). Bacillus thuringiensis for managing gypsy moth: a review. USDA Forest Service.
Mediterranean flour moths, Ephestia (=Anagasta) kuehniella (Zeller), that were found in stored grain in Thuringia
- ↑ Steinhaus, Edward (2012). Insect Pathology: An Advanced Treatise. Elsevier. str. 32. ISBN 978-0-323-14317-2.
Bacillus sotto Ishiwata [→] Taxonomic reassignment: Bacillus thuringiensis var. sotto Ishiwata. [Heimpel and Angus, 1960]
- ↑ Schnepf E, Crickmore N, Van Rie J, Lereclus D, Baum J, Feitelson J, Zeigler DR, Dean DH (1998). »Bacillus thuringiensis and its pesticidal crystal proteins«. Microbiol. Mol. Biol. Rev. 62 (3): 775–806. PMC 98934. PMID 9729609.
- ↑ Wei JZ, Hale K, Carta L, Platzer E, Wong C, Fang SC, Aroian RV (2003). »Bacillus thuringiensis crystal proteins that target nematodes«. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 100 (5): 2760–5. doi:10.1073/pnas.0538072100. PMC 151414. PMID 12598644.