Caracterização de um novo isolado de Lysinibacillus sphaericus I5A9 e sua ação larvicida para culicídeos

Abstract

O controle de populações de vetores é uma ferramenta importante para interromper o ciclo de transmissão de alguns patógenos. Bactérias do gênero Bacillus spp. já são utilizadas no controle de mosquitos devido à sua ação inseticida específica e viabilidade a longo prazo. No entanto, um desafio encontrado em campo é a seleção de mosquitos resistentes, o que faz o estudo de novas bactérias capazes de superar eventos de resistência uma opção importante para aprimorar os programas de controle vetorial. A identificação de novas toxinas bioinseticidas, em um novo isolado de Bacillus spp I5A9, por sequenciamento de nova geração, abriu portas para investigação em uma área de potencial biotecnológico para produção ou primoramento de formulações larvicidas para o controle de populações de mosquitos. O objetivo deste projeto foi investigar as propriedades genômicas, inseticidas e citomorfológicas de um novo isolado de Bacillus spp. (I5A9) coletado e isolado no estado de Pernambuco. A sequência completa do genoma desse isolado bacteriano, coletado a partir de sedimentos de amostras de charco, obtida por sequenciamento de nova geração, foi montada, seguida de predição e anotação de genes. A microscopia eletrônica de transmissão e varredura foi usada em seguida para examinar a ultraestrutura dos sedimentos bacterianos esporulados afim de analisar as características morfológicas desta nova cepa. A atividade tóxica do isolado I5A9 contra larvas de Culex quinquefasciatus (colônia de referência CqSLab) e em colônias resistentes à Bin (REC2, RIAB59), foi avaliada por bioensaios. As características encontradas no genoma de 5.1 Mb evidenciou que este isolado está filogeneticamente relacionado a Lysinibacillus sphaericus. Foram detectados genes que codificam a toxina binária (tipo I), bem como genes que codificam toxinas Cry. As análises das sequências proteicas das toxinas Cry codificadas revelaram diferentes tipos: a primeira e a segunda com 100% de identidade com a conhecida Cry49Aa e a toxina Cry48Aa da cepa L. sphaericus IAB59, que possuem características de uma toxina Cry de três domínios; e a terceira e quarta, ainda desconhecidas, anotadas preliminarmente como toxinas Cry22Aa, que não seguem o padrão. Análises ultraestruturais do cultivo bacteriano revelaram semelhanças com o gênero Bacillus, com visualização de endosporos e presença de diferentes cristais parasporais. O novo isolado I5A9 teve 100% de atividade larvicida para C. quinquefasciatusdas colônias suscetível e resistentes. As características intrínsecas detectadas nesta cepa indicam que seu modo de ação é único em relação aos larvicidas comerciais e que potencialmente também pode ser usada para o controle biológico de espécies de mosquitos. (AU).