Incremento por métodos biotecnológicos del espectro de acción de la toxina insecticida Cry1Ac1 de Bacillus thuringiensis

En este estudio se obtuvo y caracterizo la toxina hibrida mutada CryAAC-R423S, la cual contiene dos mutaciones que incrementan de manera independiente la actividad insecticida de la toxina salvaje formadora de poros Cry1Ac1 de Bacillus thuringiensis var. kurstaki HD73. Los dominios I y II de CryAAC-R423S son de Cry1Ac1, mientras que el dominio III es de la toxina Cry1Ca1 de B. thuringiensis var. aizawai HD133. Ademas, el residuo de arginina en la posicion 423 (R423) se ha cambiado por serina. Mediante el uso de herramientas bioinformaticas se obtuvo un modelo para la estructura 3D de Cry1Ac1 y se predijeron las consecuencias estructurales de la mutacion R423S. El Analisis del Modo Normal sobre las variantes salvaje y R423S encontro un incremento en la flexibilidad del lazo expuesto β7/β8 del dominio II de Cry1Ac1-R423S, probablemente como consecuencia de la mutacion. La forma purificada por FPLC de CryAAC-R423S se obtuvo y utilizo para los analisis de funcion. El ensayo de oligomerizacion demostro que la mutacion R423S incrementa la velocidad de formacion de un intermediario pre-poro oligomerico (~240 kDa), el cual es considerado como un paso importante en la ruta toxica de este tipo de toxinas. En los bioensayos, CryAAC-R423S fue toxica contra cinco especies de lepidopteros, que son importantes plagas agricolas en Cuba y en la region. Como consecuencia, la nueva toxina pudiera ser incorporada como un nuevo insecticida, ya sea en Bt-aerosoles o Bt-plantas para apoyar las practicas agricolas actuales de manejo integrado de estas plagas