Diversidade de Bacillus thuringiensis e seus genes cry e vip em amostras metagenômicas de DNA extraído do solo com cultivo de cana-de-açúcar e solo de floresta nativa em estações climáticas diferentes

Abstract

The entomopathogen Bacillus thuringiensis is the most used alternative to control pests as opposed to the use of chemical products. This bacterium is able to produce crystals protein with entomopathogenic properties coded by the cry genes during its sporulation phase. The knowledge of the diversity of cry genes found in B. thuringiensis that is considered a soil bacterium is of extreme importance to allow us to understand the ecological distribution and its potential effects on the environment. Aside from this, the use of metagenomics techniques are being proposed to study microbial communities, as a way to overcame uncultivable microorganism. Based on such proposition this work aimed to evaluate the presence of B. thuringiensis entomopathogenic protein coding genes from metagenomic DNA extracted from soil samples on which sugar-cane has been cultivated as well as native forest soil samples obtained during different seasons of the year. It was possible to identify some strains of B. thuringiensis using the platform MG-RAST and their respective cry genes using the software BLAST. The obtained results allowed us to consider the influence of the climate on the diversity of cry genes that could be recognized by this type of analysis

O entomopatógeno Bacillus thuringiensis têm se destacado no controle biológico de insetos-praga como alternativa viável em substituição aos inseticidas químicos. A bactéria é caracterizada pela produção de cristais protéicos em concomitância com o processo de esporulação. Esses cristais são formados por polipeptídeos que apresentam propriedade entomopatogênica frente a diversas ordens de insetos, porém são inócuos ao meio ambiente. Dessa forma, o conhecimento da diversidade de genes de B. thuringiensis presente no solo é de extrema importância para compreender sua distribuição ecológica e seus efeitos em habitats diferentes. Em paralelo, o uso de técnicas de análise envolvendo metagenômica são propostas para estudar comunidades microbianas presentes no meio ambiente, permitindo inclusive o acesso a microrganismos incultiváveis. A partir desta proposta o presente trabalho analisou a diversidade de genes codificadores das proteínas entomopatogênicas de B.thuringiensis em seqüências metagenômicas de DNA extraído de solo com cultivo de cana-de-açúcar e solo de floresta nativa em estações climáticas distintas. Foi possível identificar linhagens que possivelmente deram origem ao material genético via plataforma MG-RAST e os genes codificadores das proteínas entomopatogênicas foram identificados utilizando o software BLAST. Os resultados evidenciam uma provável influência das estações climáticas sobre a diversidade dos genes obtidos por este tipo de análise