d-ENDOTOXINAS

Las d-endotoxinas, que son las responsables de la actividad insecticida de los productos de B.thuringiensis, están codificadas por diferentes tipos de genes, denominados cry, que por lo general están dentro de plásmidos.

Estos genes se dividen en varias clases en base a su similitud en la secuencia nucleotídica y en el espectro insecticida de la proteina que codifican, ya que el patotipo de una determinada cepa de Bt es el reflejo de gen o genes que expresa.

Estas proteínas se subdividen en subclases (A, B, C,...) y en subgrupos (a, b, c,...) en relación a la secuencia de DNA del gen tóxico.

Los genes cry son exclusivos de B. thuringiensis. Para ilustrar este hecho, a partir de una secuencia de un gen cry IB he efectuado una búsqueda por similitud en el EBI en formato BLAST, y efectivamente, todas las secuencias semejantes proceden de B. thuringiensis y todas las secuencias corresponden a genes de d-endotoxinas, y tienen una alta similitud entre ellas, por lo que se deduce que la especificidad de una d-endotoxina determinada depende sólamente de unos pocos nucleótidos.

Para ilustrar la similitud entre las secuencias nucleotídicas entre los genes cry de una misma clase y las diferencias existentes entre diferentes clases de genes cry, he buscado en la base de datos del EBI los genes cry de B.thuringiensis. A partir de esta lista he seleccionado todas las secuencias de los genes cryI y un representante de algunas de las clases restantes. Con estas secuencias he utilizado el programa ClustalW para hacer una comparación múltiple de secuencias. El resultado obtenido es bastante gráfico, ya que se observa claramente que las secuencias nucleotídicas de cryI son muy semejantes entre ellas (de hecho, tienen una puntuación muy alta), y en cambio, son bastante diferentes de los genes de otras clases. Es aún mas claro en el árbol filogenético confeccionado a partir de la alineación múltiple.

Puede haber mas de un gen tóxico en un mismo plásmido, y también pueden haber hasta 5 o 6 plásmidos en una misma variedad de Bt. Los plásmidos pueden ser intercambiados entre diferentes variedades de Bt mediante un proceso semejante a la conjugación, por lo que hay una amplia variedad potencial de socas con diferentes combinaciones de d-endotoxina. Además, Bt contiene transposones que hacen aumentar la variedad de toxinas producidas de forma natural por las diferentes socas de Bt. todas estas características de Bt son la base que utilizan las compañías comerciales para crear socas por ingeniería genética, y así roducir nuevas combinaciones de toxinas para minimizar el riesgo de resistencia de los insectos y/o aumentar el espectro de acción.

Además de los genes cry, B.thuringiensis var. israelensis tiene un gen, llamado cyt, que también codifica para una proteina tóxica citolítica, pero afecta a una gran variedad de células de vertebrados e invertebrados y no está relacionada con el producto de los genes cry.

DOMINIOS DE LA PROTEINA DE d-ENDOTOXINA

Esta proteina tiene 3 dominios:

• Dominio I (N-ter, 220 residuos): Es el dominio formador del canal. Es un complejo de 7 hélices, donde una de ellas (la hélice 5) está rodeada por las otras 6. Las 6 hélices son anfipáticas y suficientemente largas para atravesar la bicapa lipídica de la membrana de la célula del intestino medio del insecto.

• Dominio II (central, 200 residuos): Es el dominio que determina la especificidad, mediante la unión con el receptor de membrana de las células del intestino medio.

• Dominio III (C-ter, 150 residuos): Está menos definida funcionalmente, pero se piensa que transduce información desde el dominio II (de unión al receptor) hasta el dominio I (dominio de formación del canal). Además, parece que regula la actividad del canal, estabiliza la toxina y funciona junto al dominio iI en la formación del canal.

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