Identificação de novas toxinas bioinseticidas encontradas em um isolado de bactéria entomopatógena com potencial para uso no controle de Aedes aegypti

Abstract

Arboviroses como dengue, zika, chikungunya e febre amarela são transmitidas por mosquitos da Família Culicidae, sendo essenciais as medidas para o controle populacional destes insetos para frear a dispersão dos patógenos causadores destas doenças em humanos. O estudo de novos isolados de Bacillus spp., contemplando sua atividade larvicida, análises ultraestruturais e de bioinformática podem auxiliar na descoberta de novas toxinas com potencial uso no controle de vetores. O presente trabalho teve como objetivo a investigação das características bioinseticidas e identificação de novas toxinas em um isolado de Bacillus spp. bioprospectado em Pernambuco, a fim de subsidiar a produção ou melhoramento de formulações larvicidas para controle populacional de mosquitos vetores. Através de sequenciamento de nova geração, foram obtidos os genomas de várias cepas de Bacillus spp., dentre elas a cepa denominada I6A16, com atividade larvicida para Culex quinquefasciatus. Foi realizada a montagem do genoma, predição e anotação dos genes e as análises in sílico revelaram que o genoma da cepa I6A16 de 6.6Mb está próximo filogeneticamente da cepa Bt HD-789, a qual possui genes codificadores de toxinas com ação tóxica para larvas de dípteros. As sequências proteicas obtidas a partir anotação do genoma da cepa I6A16 foram analisadas e foi confirmada a presença de 8 genes que codificam para toxinas Cry (Cry10Aa, Cry11Aa, Cry11Bb, 2 Cry15Aa, Cry20Aa e 2 Cry22Aa) e 3 genes codificantes da toxina Cyt (Cyt1Aa, Cyt2Ba e Cyt1Ab), além de outros fatores de virulência (Fosfolipase C, hemolisina, entre outros). Foram realizados ensaios de patogenicidade in vivo de I6A16 contra larvas de Aedes aegypti suscetíveis e resistentes ao temephos (RecL e RecR, respectivamente), onde foram obtidas as CL50 de 0,005 mg/L e CL90 de 0,016 mg/L para a colônia RecL. Já para RecR as CL50 e CL90 foram 0,017 mg/L e 0,041 mg/L, respectivamente. Os resultados evidenciam a atividade larvicida do isolado para esta espécie de vetor. As análises morfológicas e ultraestruturais da cepa I6A16 em fase de esporulação possibilitaram a visualização de esporos e corpos parasporais contendo inclusões cristalinas, semelhantes ao que é observado no gênero Bacillus e no isolado B. thuringiensis sorovar. israelenses (IPS 82) utilizado como controle. As informações obtidas no âmbito deste estudo abrem perspectivas de que o isolado Pernambucano I6A16 tenha potencial para ser utilizado no controle biológico de Aedes aegypti .