Biologia
O Bacillus thuringiensis
Em 1901 ocorreu uma epidemia de mortalidade em larvas do bicho-da-seda no Japão. Pesquisadores descobriram que ela foi provocada por uma bactéria até então desconhecida.
Em 1911, na Alemanha, o pesquisador Berliner conseguiu isolar e caracterizar essa bactéria, batizando-a de Bacillus (por sua forma cilíndrica) thuringiensis (em homenagem à região alemã da Turíngia). Em 1938, na França, formulações contendo colônias desta bactéria foram vendidas como inseticidas e, em 1954, seu modo de ação foi descoberto.
O Bacillus thuringiensis é uma bactéria de solo presente nos mais diversos continentes, gram-positiva, aeróbica, isto é, necessita de oxigênio para sobreviver e, quando as condições ambientais se tornam adversas, pode esporular para sobreviver a estas condições.
Tanto na sua fase vegetativa quanto na esporulação, estas bactérias produzem proteínas que têm efeito inseticida. Destas proteínas, as mais conhecidas são chamadas de proteínas cristal (com a denominação Cry), que são produzidas durante a fase de esporulação. Já foram identificadas diversas proteínas que atuam em diferentes ordens de insetos e até já foram descritas proteínas com potencial de controlar nematóides.
São mais de 50 diferentes famílias descobertas e organizadas por um código numérico. Como exemplo tem a família Cry1, que atua sobre lepidópteros (borboletas); a Cry3, que atua sobre coleópteros (besouros); e a Cry4, que atua sobre dípteros (moscas e mosquitos), inclusive utilizada no controle biológico de mosquitos vetores de doenças como a dengue.
Modo de ação das proteínas do Bacillus thuringiensis O que torna as proteínas do Bacillus thuringiensis eficientes e seguras para uso é o seu modo de ação altamente específico, onde cada proteína atua de maneira singular em uma determinada ordem de insetos. Da forma como são produzidas pelas bactérias, estas proteínas são inócuas porque a parte inseticida está fechada por duas cadeias protéicas.
Para liberar o núcleo inseticida é necessário que a proteína, em forma de cristal, seja primeiramente ingerida para depois, em ambiente alcalino, ser quebrada em pontos específicos que liberam este núcleo ativo.
No sistema digestivo de humanos e animais superiores o ambiente é ácido e a proteína é completamente degradada em minutos. Desta forma, a proteína não apresenta nenhum efeito em animais superiores ou humanos.
Após o núcleo ativo ser liberado, este deve se ligar a receptores específicos na parede do intestino do inseto-alvo. É, por isto, que diferentes proteínas têm diferentes especificidades devido à variação destes receptores através das diferentes espécies, ordens e classes de insetos. Uma vez ligada, a proteína, na forma de cristal, inicialmente inibe a absorção de alimentos e depois provoca poros nas membranas do intestino, destruindo-o por completo e provocando a morte do inseto.
Em resumo, são três os passos para que a proteína cristal funcione como inseticida: ingestão, quebra nos lugares corretos e ligação em receptores específicos. Somente com estas três condições presentes é que ocorre o potencial inseticida da proteína.
Uso comercial de formulações de Bacillus thuringiensis Existem formulações de inseticidas à base de Bacillus thuringiensis registradas para uso agrícola no Brasil junto ao Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA). Segundo o AGROFIT (Sistema de Agrotóxicos Fitossanitários do MAPA), são nove produtos diferentes, mas apenas um com registro para controle de lagartas na cultura do milho.
Surge uma pergunta lógica quando se analisa este cenário: se o Bacillus thuringiensis é eficiente no controle de insetos e se as proteínas de Bt são eficazes e seguras, por que não há mais produtos na forma de inseticidas no mercado, ao invés de plantas transgênicas contendo gene deste bacilo?
A resposta a esta pergunta é muito simples. São dois os motivos básicos. O primeiro é pelo fato de que é difícil a fixação das proteínas nas folhas. Uma vez que elas precisam ser ingeridas para atuar como inseticida, a lavagem pela chuva ou irrigação reduz a eficiência. O segundo motivo é devido à sua degradação pela luz solar.
Por estas razões a solução encontrada foi inserir genes específicos de Bacillus thuringiensis nas plantas de milho por meio da aplicação de técnicas de Engenharia Genética de Plantas e, assim, desenvolver o milho Bt.
Bactérias nova arma contra a dengue
Nada de inseticidas, os pesquisadores estudam através da biotecnologia formas de combate ao mosquito Aedes aegypti transmissor da dengue e febre amarela, usando de controle biológico, cientistas pesquisam a bactéria Wolbachia que é capaz de deixar o “mosquito doente” diminuindo sua expectativa de vida e fertilidade.
- A Evolução Dos Seres Vivos
Para baixar clique aqui 01. Quando os dinossauros surgiram na Terra? Há mais ou menos 225 milhões de anos atrás. 02. Explique o que são fósseis. São partes ou restos do corpo ou ainda simples vestígios de seres que viveram em épocas remotas,...
- (uerj 2013) - Biologia Molecular
Em células eucariotas, o antibiótico actinomicina D atua bloqueando o mecanismo de transcrição da informação gênica, impedindo a síntese de RNA. Já o antibiótico puromicina é capaz de bloquear o processo de tradução da informação e, portanto,...
- Ufrrj 2006 - Proteínas
A proteína 1 foi isolada a partir do sangue de um vertebrado, e a proteína 2 foi isolada a partir de um meio de cultura de bactérias. Após estudos de sequenciamento, foi observado que ambas as proteínas apresentavam, cada uma, 471 resíduos de aminoácidos...
- Ufrn 2002 - Ácidos Nucléicos
O DNA dos organismos do planeta Zbohrnya é constituído pelos mesmos 4 tipos de bases dos seres vivos terrestres. Já o código genético desses organismos é determinado por códons de 2 bases.a) As proteínas A, B e C, encontradas nos organismos da...
- Mosquito Geneticamente Modificado Pode Reduzir A Propagação Da Dengue
O mosquito "Aedes aegypti" é o responsável pela transmissão da dengueInvestigadores das universidades de Oxford e da Califórnia desenvolveram uma nova variedade de mosquitos geneticamente modificada capaz de reduzir a transmissão do vírus da dengue....
Biologia
Inseticida feito de bactéria
O Bacillus thuringiensis
Em 1901 ocorreu uma epidemia de mortalidade em larvas do bicho-da-seda no Japão. Pesquisadores descobriram que ela foi provocada por uma bactéria até então desconhecida.
Em 1911, na Alemanha, o pesquisador Berliner conseguiu isolar e caracterizar essa bactéria, batizando-a de Bacillus (por sua forma cilíndrica) thuringiensis (em homenagem à região alemã da Turíngia). Em 1938, na França, formulações contendo colônias desta bactéria foram vendidas como inseticidas e, em 1954, seu modo de ação foi descoberto.
O Bacillus thuringiensis é uma bactéria de solo presente nos mais diversos continentes, gram-positiva, aeróbica, isto é, necessita de oxigênio para sobreviver e, quando as condições ambientais se tornam adversas, pode esporular para sobreviver a estas condições.
Tanto na sua fase vegetativa quanto na esporulação, estas bactérias produzem proteínas que têm efeito inseticida. Destas proteínas, as mais conhecidas são chamadas de proteínas cristal (com a denominação Cry), que são produzidas durante a fase de esporulação. Já foram identificadas diversas proteínas que atuam em diferentes ordens de insetos e até já foram descritas proteínas com potencial de controlar nematóides.
São mais de 50 diferentes famílias descobertas e organizadas por um código numérico. Como exemplo tem a família Cry1, que atua sobre lepidópteros (borboletas); a Cry3, que atua sobre coleópteros (besouros); e a Cry4, que atua sobre dípteros (moscas e mosquitos), inclusive utilizada no controle biológico de mosquitos vetores de doenças como a dengue.
Modo de ação das proteínas do Bacillus thuringiensis O que torna as proteínas do Bacillus thuringiensis eficientes e seguras para uso é o seu modo de ação altamente específico, onde cada proteína atua de maneira singular em uma determinada ordem de insetos. Da forma como são produzidas pelas bactérias, estas proteínas são inócuas porque a parte inseticida está fechada por duas cadeias protéicas.
Para liberar o núcleo inseticida é necessário que a proteína, em forma de cristal, seja primeiramente ingerida para depois, em ambiente alcalino, ser quebrada em pontos específicos que liberam este núcleo ativo.
No sistema digestivo de humanos e animais superiores o ambiente é ácido e a proteína é completamente degradada em minutos. Desta forma, a proteína não apresenta nenhum efeito em animais superiores ou humanos.
Após o núcleo ativo ser liberado, este deve se ligar a receptores específicos na parede do intestino do inseto-alvo. É, por isto, que diferentes proteínas têm diferentes especificidades devido à variação destes receptores através das diferentes espécies, ordens e classes de insetos. Uma vez ligada, a proteína, na forma de cristal, inicialmente inibe a absorção de alimentos e depois provoca poros nas membranas do intestino, destruindo-o por completo e provocando a morte do inseto.
Em resumo, são três os passos para que a proteína cristal funcione como inseticida: ingestão, quebra nos lugares corretos e ligação em receptores específicos. Somente com estas três condições presentes é que ocorre o potencial inseticida da proteína.
Uso comercial de formulações de Bacillus thuringiensis Existem formulações de inseticidas à base de Bacillus thuringiensis registradas para uso agrícola no Brasil junto ao Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA). Segundo o AGROFIT (Sistema de Agrotóxicos Fitossanitários do MAPA), são nove produtos diferentes, mas apenas um com registro para controle de lagartas na cultura do milho.
Surge uma pergunta lógica quando se analisa este cenário: se o Bacillus thuringiensis é eficiente no controle de insetos e se as proteínas de Bt são eficazes e seguras, por que não há mais produtos na forma de inseticidas no mercado, ao invés de plantas transgênicas contendo gene deste bacilo?
A resposta a esta pergunta é muito simples. São dois os motivos básicos. O primeiro é pelo fato de que é difícil a fixação das proteínas nas folhas. Uma vez que elas precisam ser ingeridas para atuar como inseticida, a lavagem pela chuva ou irrigação reduz a eficiência. O segundo motivo é devido à sua degradação pela luz solar.
Por estas razões a solução encontrada foi inserir genes específicos de Bacillus thuringiensis nas plantas de milho por meio da aplicação de técnicas de Engenharia Genética de Plantas e, assim, desenvolver o milho Bt.
Bactérias nova arma contra a dengue
Nada de inseticidas, os pesquisadores estudam através da biotecnologia formas de combate ao mosquito Aedes aegypti transmissor da dengue e febre amarela, usando de controle biológico, cientistas pesquisam a bactéria Wolbachia que é capaz de deixar o “mosquito doente” diminuindo sua expectativa de vida e fertilidade.
Morrendo antes o Aedes tem menos tempo para transmitir as doenças, dizem os pesquisadores da Universidade de Queensland, na Austrália, que publicaram na revista americana “Science” um artigo sobre estes estudos. Eles infectaram mosquitos com o micróbio e o resultado foi diminuição de meia vida do inseto, com isso o virus transmitido pelo mosquito não consegue completar a fase de aclimatação que depende de um certo tempo no interior do A.egypti, com sua morte prematura não há tempo para a transmissão e com menos mosquito menos chance de proliferação da doença.
Na natureza a bactéria infecta diversas espécies de insetos, mas, o Aedes não fazia parte do cardápio sendo introduzida neles pelos cientistas.
Os pesquisadores acreditam que seria possível infectar populações de insetos na natureza, porém todo trabalho científico que envolve controle biológico precisa ser estudado muito bem, devido aos grandes impactos que podem surgir a partir da indrodução de organismos ou bactérias na natureza, já que trata=se de espécies exóticas que não pertencem aquele habitat, não possuindo predador ou controle natural para este intruso, podendo se tornar outra ameaça.
- A Evolução Dos Seres Vivos
Para baixar clique aqui 01. Quando os dinossauros surgiram na Terra? Há mais ou menos 225 milhões de anos atrás. 02. Explique o que são fósseis. São partes ou restos do corpo ou ainda simples vestígios de seres que viveram em épocas remotas,...
- (uerj 2013) - Biologia Molecular
Em células eucariotas, o antibiótico actinomicina D atua bloqueando o mecanismo de transcrição da informação gênica, impedindo a síntese de RNA. Já o antibiótico puromicina é capaz de bloquear o processo de tradução da informação e, portanto,...
- Ufrrj 2006 - Proteínas
A proteína 1 foi isolada a partir do sangue de um vertebrado, e a proteína 2 foi isolada a partir de um meio de cultura de bactérias. Após estudos de sequenciamento, foi observado que ambas as proteínas apresentavam, cada uma, 471 resíduos de aminoácidos...
- Ufrn 2002 - Ácidos Nucléicos
O DNA dos organismos do planeta Zbohrnya é constituído pelos mesmos 4 tipos de bases dos seres vivos terrestres. Já o código genético desses organismos é determinado por códons de 2 bases.a) As proteínas A, B e C, encontradas nos organismos da...
- Mosquito Geneticamente Modificado Pode Reduzir A Propagação Da Dengue
O mosquito "Aedes aegypti" é o responsável pela transmissão da dengueInvestigadores das universidades de Oxford e da Califórnia desenvolveram uma nova variedade de mosquitos geneticamente modificada capaz de reduzir a transmissão do vírus da dengue....