Expresión de la toxina Cry11Aa de Bacillus thuringiensis serovar. israelensis en Asticcacaulis excentricus, para el control de larvas acuáticas de dípteros de la familia Culicidae, vectores de enfermedades

Expression of Bacillus thuringiensis serovar. israelensis toxins in Asticcacaulis excentricus to control dipteran larvae of vectors of diseases

Los genes cry de Bacillus thuringiensis codifican para un diverso grupo de proteínas formadoras de cristales que exhiben actividad insecticida contra larvas de dípteros, lepidópteros y coleópteros, entre otros. La efectividad de los insecticidas basados en formulaciones de proteínas de B. thuringiensis puede ser mejorada usando bacterias prostecadas acuáticas como portadoras alternativas de los genes cry, ya que no se sedimentan rápidamente; las proteínas expresadas en el citoplasma están protegidas de los rayos ultra violeta y, lo más importante, las larvas de los mosquitos se alimentan de ellas. Una cepa de referencia de Asticcacaulis excentricus fue transformada con el plásmido pSOD3, el cual contiene el gen que codifica para la proteína Cry1 1 Aa de B. thuringiensis serovar. israelensis. La expresión de la proteína recombinante fue evaluada por electroforesis de proteínas y por Western blot. El Western blot revelado con un anticuerpo policlonal anti-Cry1 1 Aa mostró una banda de 72 kDa correspondiente a la proteína Cry 11 Aa. La toxicidad de las cepas de A. excentricus transformadas fue evaluada en bioensayos con larvas de primer estadío del mosquito Culex quinquefasciatus. Se alcanzó un promedio de mortalidad del 50% de las larvas de primer instar a concentraciones de 23 ng/mL de la toxina. Otros bioensayos indican que A. excentricus recombinante es tóxica para larvas de primer instar de las especies Aedes aegypti y Anopheles albimanus. Los ensayos de flotabilidad indican que A. excentricus no sedimenta hasta pasados 7 días, mientras que B. thuringiensis serovar. israelensis sedimenta al cabo de algunas horas. Palabras clave: Asticcacaulis excentricus, Bacillus thuringiensis, bacterias prostecadas, dengue, malaria.

Bacillus thuringiensis cry genes encode for a diverse group of crystal-forming proteins that exhibit insecticidal activity towards dipteran, lepidopteran and coleopteran larvae. The effectiveness of insecticides based on mosquito larvicidal B. thuringiensis strains can be enhanced by using aquatic prosthecated bacteria as alternative hosts, since they do not sink, cytoplasmic located toxins are protected f rom UV radiation and, most importantly, mosquito larvae feed on them. An Asticcacaulis excentricus reference strain was transformed with the cry1 1Aa gene from Bacillus thuringiensis serovar. israelensis. Western blot and electrophoresis were used to test recombinant protein expression; Western blot revealed a 72 kDa protein corresponding to B. thuringiensis serovar. israelensis Cry1 1 Aa. These aquatic bacte­rias toxicity achieved 50% mortality at 23 ng/mL concentration in f irst instar Culex quinquefasciatus larvae. Other bioassays indicated that recombinant A. excentricus is toxic against Aedes aegyptiand Anopheles albimanus first instar larvae. Buoyancy tests demonstrated the advantage of A. excentricus over B. thuringiensis. Key words: Asticcacaulis excentricus, Bacillus thuringiensis, prosthecated bacteria, dengue, malaria.

	Expresión de la toxina Cry11Aa de Bacillus thuringiensis serovar. israelensis en Asticcacaulis excentricus, para el control de larvas acuáticas de dípteros de la familia Culicidae, vectores de enfermedades Expression of Bacillus thuringiensis serovar. israelensis toxins in Asticcacaulis excentricus to control dipteran larvae of vectors of diseases Óscar Enrique Guevara*, Gemma Armengol**, Neil Crickmore***, Sergio Orduz**
	RESUMEN Los genes cry de Bacillus thuringiensis codifican para un diverso grupo de proteínas formadoras de cristales que exhiben actividad insecticida contra larvas de dípteros, lepidópteros y coleópteros, entre otros. La efectividad de los insecticidas basados en formulaciones de proteínas de B. thuringiensis puede ser mejorada usando bacterias prostecadas acuáticas como portadoras alternativas de los genes cry, ya que no se sedimentan rápidamente; las proteínas expresadas en el citoplasma están protegidas de los rayos ultra violeta y, lo más importante, las larvas de los mosquitos se alimentan de ellas. Una cepa de referencia de Asticcacaulis excentricus fue transformada con el plásmido pSOD3, el cual contiene el gen que codifica para la proteína Cry1 1 Aa de B. thuringiensis serovar. israelensis. La expresión de la proteína recombinante fue evaluada por electroforesis de proteínas y por Western blot. El Western blot revelado con un anticuerpo policlonal anti-Cry1 1 Aa mostró una banda de 72 kDa correspondiente a la proteína Cry 11 Aa. La toxicidad de las cepas de A. excentricus transformadas fue evaluada en bioensayos con larvas de primer estadío del mosquito Culex quinquefasciatus. Se alcanzó un promedio de mortalidad del 50% de las larvas de primer instar a concentraciones de 23 ng/mL de la toxina. Otros bioensayos indican que A. excentricus recombinante es tóxica para larvas de primer instar de las especies Aedes aegypti y Anopheles albimanus. Los ensayos de flotabilidad indican que A. excentricus no sedimenta hasta pasados 7 días, mientras que B. thuringiensis serovar. israelensis sedimenta al cabo de algunas horas. Palabras clave: Asticcacaulis excentricus, Bacillus thuringiensis, bacterias prostecadas, dengue, malaria. ABSTRACT Bacillus thuringiensis cry genes encode for a diverse group of crystal-forming proteins that exhibit insecticidal activity towards dipteran, lepidopteran and coleopteran larvae. The effectiveness of insecticides based on mosquito larvicidal B. thuringiensis strains can be enhanced by using aquatic prosthecated bacteria as alternative hosts, since they do not sink, cytoplasmic located toxins are protected f rom UV radiation and, most importantly, mosquito larvae feed on them. An Asticcacaulis excentricus reference strain was transformed with the cry1 1Aa gene from Bacillus thuringiensis serovar. israelensis. Western blot and electrophoresis were used to test recombinant protein expression; Western blot revealed a 72 kDa protein corresponding to B. thuringiensis serovar. israelensis Cry1 1 Aa. These aquatic bacte­rias toxicity achieved 50% mortality at 23 ng/mL concentration in f irst instar Culex quinquefasciatus larvae. Other bioassays indicated that recombinant A. excentricus is toxic against Aedes aegyptiand Anopheles albimanus first instar larvae. Buoyancy tests demonstrated the advantage of A. excentricus over B. thuringiensis. Key words: Asticcacaulis excentricus, Bacillus thuringiensis, prosthecated bacteria, dengue, malaria.
	Biólogo. Unidad de Biotecnología y Control Biológico. Corporación para Investigaciones Biológicas (CIB). Carrera 72a No. 78B-141, Medellín, Colombia. Correo electrónico: oguevara@cib.org.co Ph. D., Unidad de Biotecnología y Control Biológico CIB. Correo electrónico: garmengol@cib.org.co Ph. D., Departamento de Ciencias Biológicas, Universidad de Sussex, Brighton, UK. Ph. D., Jefe Unidad de Biotecnología y Control Biológico CIB. Profesor investigador. Universidad de Pamplona, Pamplona, Colombia. Correo electrónico: sorduz@cib.org.co Recibido: agosto 27 de 2003. Aceptado: noviembre 11 de 2003.
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	EXPRESIÓN DE PROTEÍNAS DE Bacillus thuringiensis EN Asticcacaulis excentricus
	INTRODUCCIÓN Las enfermedades transmitidas por mosquitos vec­tores, como la malaria, la filariasis y el dengue, están catalogadas entre las más peligrosas para la salud humana. La lucha en contra de los mosquitos vecto­res ha sido reconocida como una de las mejores es­trategias para el control de estas enfermedades (OMS, 1998). Uno de los agentes de control biológico natu­ral más utilizados en agricultura y salud ha sido la bacteria Bacillus thuringiensis, por su capacidad de sintetizar cristales proteicos insecticidas. Las for­mulaciones hechas con base en B. thuringiensis serovar. israelensis son el método más ampliamen­te utilizado en Estados Unidos para el control bioló­gico de mosquitos (CMC, 2000). Estas bacterias no son perjudiciales para los otros animales ni el am­biente y no presentan riesgos de salud a las perso­nas involucradas en su aplicación (Siegel, 2001). Sin embargo, estas bacterias tienen algunos incon­venientes: su fermentación requiere medios costo­sos, los cristales proteicos son sensibles a la luz ultravioleta y se sedimentan rápidamente, apartán­dose de la zona de alimentación de las larvas de mosquito, especialmente de los anofelinos. Algunas bacterias acuáticas, entre las que se encuentra el género Asticcacaulis, ofrecen un gran potencial como vehículos de expresión alternativos para llevar toxinas que afectan a mosquitos vectores de enfermedades de importancia médica (Thanabalu et al., 1992; Yap et al., 1994a; Yap et al., 1994b; Orduz et al., 1995; Romero et al., 2001). Sus ventajas están dadas por sus bajos costos de producción, ya que se pueden fermentar en medios simples, además se en­cuentran en ambientes naturales, en aguas con poco contenido de nutrientes y en las capas superiores (interfase aire-agua), donde las larvas de mosquito se alimentan. La presencia de la prosteca las hace per­manecer en la superficie del agua, las ayuda a agru­parse entre ellas y les da la facultad de anclarse a la materia orgánica flotante (Staley et al., 1989). En este trabajo se planteó explorar el desarro­llo de sistemas de expresión alternativos para mejo­rar la calidad y eficacia de los programas existentes de control biológico contra mosquitos vectores de enfermedades.	MATERIALES Y MÉTODOS Plásmido. El plásmido pSOD3 (12.4 kb) fue cons­truido a partir del plásmido pSOD2 (Romero et al., 2001). Como cepa transportadora y donadora se uti­lizó Escherichia coli cam6527, la cual había sido pre­viamente transformada con el plásmido que contie­ne el gen que codifica para la proteína Cry11Aa de B. thuringiensis serovar. israelensis. El gen cry11Aa fue amplificado por PCR con primers diseñados para in­sertar dos sitios de restricción (KpnI y PstI), uno co­rriente abajo y otro corriente arriba del gen cry11Aa. La secuencia de los primers era la siguiente: F2 (forward): 5'ATGGGGTACCGAAAATTTCTTCACTTCACTATAAA 3'-R1 (reverse): 5'TTACTGCAGGATCTTAGAATACTCACTC 3’. El plásmido pSOD2, que fue utilizado como receptor del gen cry11Aa, y el producto amplificado se corta­ron con KpnI y PstI, y después se ligaron dando lu­gar al plásmido pSOD3 (figura 1).
		KpnI
		PstI KpnI
		Figura 1. Construcción del plásmido pSOD3 utilizado para la transformación de Asticcacaulis excentricus.
		Transformación de células de Asticcacaulis excentricus. Se tomaron colonias individuales de A. excentricus cepa 4724 colectada de agua de laguna y obtenida de la Colección Alemana de microorganis­mos y cultivos celulares (DMZ 2003), y se dejaron crecer a 30 °C a 200 rpm en 5 mL de medio PYE líquido (peptona 0.1%, extracto de levadura 0.05%) por 48 horas, alcanzando una DO600= 0.48. Poste-
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	riormente, se inocularon 5 mL de este cultivo en 1 L de PYE y se dejó incubar por 48 horas a las mismas condiciones de crecimiento. Al finalizar la incubación se centrifugó el cultivo a 9000 rpm, a 4 °C por 10 minutos. El botón celular se resuspendió en 200 mL de agua fría estéril. Posteriormente se centrifugó el cultivo a 9000 rpm, a 4 °C durante 10 minutos, se resuspendió el botón celular en 800 ^L de agua fría estéril, se centrifugó nuevamente a 10000 rpm, a 4 °C por 10 minutos y el botón celular fue resuspendido en 200 ^L de agua fría estéril, para luego ser dividido en alícuotas de 50 ^L y almacenado a -20 °C. La transformación se realizó por electroporación utilizando un equipo Bio-Rad bajo las siguientes con­diciones: 2.5 kV, 200 Ohms, 25 \iF. Se utilizaron cubetas estériles para electroporación de 2 mm pre­viamente enfriadas en hielo. Se sirvieron 40 ^L de células y 1 ^L de DNA plasmídico a una concentra­ción aproximada de 0.2 \igl\iL, y se transfirieron a la cubeta de electroporación. Al utilizar el equipo se aplicó un pulso sencillo con una duración de 6.5 a 7.7 ms, inmediatamente después se agregó 1 mL de medio líquido PYE, se mezcló bien con una pipeta estéril y se transfirió a un tubo estéril dejándolo incu­bar a 30 °C, 200 rpm durante una hora, para permitir la recuperación de las células. Posteriormente se sir­vió 1 mL de las células en agar PYE con tetraciclina 2 ng/mL como antibiótico de selección. Luego se in­cubaron a 30 °C durante 48 a 72 horas y se sem­braron por aparte las colonias individuales obtenidas. Evaluación de la expresión de la toxina en células transformadas de A. excentricus por electroforesis de proteínas e inmunodetección (Western blot). Para evaluar la expresión de la proteína Cry11Aa en las células de A. excentricus transformadas con el plásmido pSOD3, se examinaron por microscopía de luz varias colonias y se escogieron aquellas que mostraran crecimiento característico en forma de rosetas. Se tomaron cultivos celulares de 200 mL crecidos en PYE, de uno, tres y cuatro días; se pro­cedió a concentrarlos por centrifugación y se resuspendieron en 5 mL agua; posteriormente se to­maron 4.5 mL de este cultivo concentrado y se liofilizaron. Este liofilizado fue hidratado con 50 mL de agua estéril y utilizado en los ensayos de toxici­dad, expresión y concentración de la proteína. Se utilizó el método de electroforesis de proteínas des­crito por Coligan (1997) en geles de poliacrilamida al 10% con dodecil sulfato de sodio (SDS-PAGE). Se comparó la expresión de la proteína Cry11Aa en A.	excentricus transformada, sin transformar y la expre­sión de un cultivo de 48 horas de B. thuringiensis serovar. israelensis. Como indicador de peso se uti­lizó el marcador mediano de peso molecular para proteínas (Promega). Luego, las proteínas se trans­firieron a una membrana de nitrocelulosa en una cá­mara de transferencia de proteínas Mini-Trans-Blot (Bio-Rad), según especificaciones del fabricante. Posteriormente se sumergió la membrana en una solución con anticuerpos policlonales preparados en ratones contra las proteínas Cry de B. thuringiensis serovar. israelensis (anticuerpo primario); después de lavar, se expuso la membrana a una solución con­jugada de enzima-anticuerpo (anticuerpo secunda­rio) dirigida hacia el anticuerpo primario (IgG anti-ra-tón). Finalmente los antígenos fueron visualizados por reacciones cromogénicas con Fosfatasa alcali­na, lo que permitió la visualización del complejo anti­cuerpo-enzima unido a la membrana. Para determi­nar la concentración de la proteína en el cultivo de A. excentricus + pSOD3, a partir de la membrana obte­nida del Western blot, se procedió a medir la intensi­dad de las bandas por medio del programa Quantity one (Bio-Rad). Se realizó una curva estándar con concentraciones conocidas de la proteína Cry11Aa tomadas de la cepa recombinante de B. thuringiensis serovar. israelensis 4Q2-81 con el plásmido pHT640 portador del gen cry11Aa (Poncet et al., 1993). Flotabilidad de células de Asticcacaulis excentricus. Se prepararon suspensiones de células de A. excentricus transformadas con el plásmido pSOD3, A. excentricus sin transformar, Asticcacaulis sp. (nativa) y cultivo en fase vegetativa de Bacillus thuringiensis serovar. israelensis, y se realizaron dos montajes en tiempos diferentes. Las células se lavaron en agua des­tilada estéril y se colocaron 2 mL de cada suspensión bacteriana (de 2 días de cultivo, aproximadamente 1x108 células/mL) en cubetas selladas adecuadamente, la­vadas con solución desinfectante-bactericida y alcohol etílico al 70% y secadas por 12 horas a 37 °C. Las cubetas permanecieron a temperatura ambiente y se realizaron registros fotográficos diarios durante siete días para determinar la flotabilidad de las suspensio­nes celulares (Liu et al., 1996). Bioensayos de toxicidad. Para los ensayos de toxi­cidad se utilizaron larvas de primer instar de C. quinquefasciatus mantenidas en el insectario de la Unidad de Biotecnología y Control Biológico de la Corporación para Investigaciones Biológicas (CIB). Los bioensayos fueron realizados en vasos plásticos
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	(40 mL) los cuales contenían 10 mL de agua destila­da y diez larvas por vaso. A cada vaso se le aplicó la cantidad de liofilizado necesario procedente de la cepa de A. excentricus transformada con pSOD3 para obtener las siguientes concentraciones finales: 16, 1.6, 0.16 y 0.016 \igl mL. Los ensayos se realizaron en cuatro días diferentes y con tres repeticiones cada uno. La mortalidad fue determinada después de 24 horas y los datos fueron sometidos al análisis Probit (Finney, 1971), con el cual se obtuvo la concentra­ción letal media (CL50). También se hicieron ensayos para determinar la toxicidad de A. excentricus recombinante contra larvas de primer instar de los mosquitos vectores de enfermedades Aedes aegypti y Anopheles albimanus. Se tomaron 10 larvas de pri­mer instar de cada especie, se hicieron cinco repeti­ciones por tratamiento y dos réplicas por ensayo. Cada vaso contenía 10 larvas de primer instar, 5 mL de agua y 100 ¡aL de cultivo completo final de A. excentricus transformada después de 24 h de creci­miento. A los controles negativos sólo se les adicio­nó agua. Los porcentajes de mortalidad fueron eva­luados a las 24 h de haber montado el ensayo. RESULTADOS Evaluación de la expresión de la toxina en células transformadas de A. excentricus por electroforesis de proteínas e inmunodetección (Western blot). La expresión de la proteína Cry11Aa fue detectada me­diante ensayos de transferencia e inmunodetección como se mencionó. Se utilizó como control positivo una cepa de B. thuringiensis serovar. israelensis y como control negativo una cepa de referencia de A. excentricus en la cual no fue detectada la proteína de interés (figura 2). Se obtuvo una concentración de 40 \igl mL de proteína proveniente de un cultivo de cua­tro días de crecimiento y una DO600= 0.6-0.8. La con­centración bacteriana fue estimada en 1x108 cél./mL, lo que nos daría una producción de 4x10-4 ng/cél. Flotabilidad de células de Asticcacaulis excentricus. Los ensayos de flotabilidad demostraron claramente la tendencia de las bacterias prostecadas a perma­necer en suspensión más tiempo que B. thuringiensis serovar. israelensis en medio acuático. Para B. thuringiensis se observó una total sedimentación al séptimo día del ensayo, por el contrario, las cepas de Asticcacaulis presentaron un alto nivel de flotabilidad manteniéndose en suspensión hasta la finalización del experimento (figura 3).	Peso molecular	1 2 3 4 5 6
		97.4kDa __                                                                                     72kDa
		66.2kDa ■ 55.0kDa
		42.7kDa i 36.0kDa i
		21.0kDa
		14.4kDa i
		Figura 2. Evaluación de la expresión de la toxina en células transformadas de A. excentricus por electroforesis de proteínas e inmunodetección (Western-blot). El anticuerpo utilizado fue anti B. thuringiensis serovar. israelensis proteinas totales. Carril 1, B. thuringiensis serovar. israelensis; carril 2, Asticcacaulis excentricus; carril 3, A. excentricus + pSOD3 1día de crecimiento; carril 4, A. excentricus + pSOD3 2 días de crecimiento; carril 5, A. excentricus + pSOD3 3 días de crecimiento; carril 6, A. excentricus + pSOD3 4 días de crecimiento.
		Tabla 1. Concentración letal 50 (CL50) de A. excentricus + pSOD3 frente a larvas de A. aegypti calculada mediante análisis PROBIT.
		A. excentricus + pSOD3 cultivos crecidos por: CL50 (ng/mL) CL50(cél./mL) Nivel de confianza 24 horas 104.04 2.6x105 0.95 72 horas 32.14 8.0x104 0.95 96 horas 22.96 5.7x104 0.95
		Bioensayos. En los ensayos de toxicidad, a partir de cultivos completos finales de A. excentricus + Cry11Aa, se obtuvieron las siguientes CL50 (evalua­das a las 24 horas) para larvas de primer instar de C. quinquefasciatus: 104 ng/mL, 32.1 ng/mL y 23 ng/ mL, para cultivos de uno, tres y cuatro días de creci­miento, respectivamente, de A. excentricus transfor­mada con el plásmido pSOD3 (tabla 1). Los resulta­dos de mortalidad obtenidos para larvas de A. aegypti y An. albimanus fueron 93 y 89%, respectivamente. DISCUSIÓN La posibilidad de encontrar huéspedes apropiados para llevar toxinas de B. thuringiensis radica en las propiedades de los organismos que quieren ser con­trolados, como lo son sus características básicas de
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	1	2	3		dieta (Merritt et al., 1992; Romero et al., 2001) y su­perando varios de los problemas a los cuales están sometidas las toxinas de B. thuringiensis al ser ex­puestas al ambiente natural. La concentración aproximada de la proteína Cry11Aa producida por A. excentricus transformada fue de 4x10-7 \ig/cé\. cuando los cultivos celulares alcanzaron una DO600= 0.6-0.8. Los valores de las CL50 variaron según el número de días de crecimien­to de las células transformadas. Los extractos cru­dos de proteasas de A. excentricus demostraron no degradar la proteína Cry11 Bb de Bacillus thuringiensis serovar. medellín (Romero et al., 2001), lo que pue­de explicar la razón del aumento en la toxicidad a medida que pasaron los días de crecimiento de las bacterias transformadas, ya que las proteínas se encuentran encapsuladas dentro de la célula y pro­tegidas de las condiciones externas adversas, y sólo entran en contacto con el intestino cuando la larva ha digerido las bacterias. La proteína expresada de­mostró toxicidad frente a larvas de mosquitos, con una CL50 de 2.6x105 cél./mL ó 104 ng/mL (Wu et al., 1997). La CL50 para la cepa control de B. thuringiensis serovar. israelensis 4Q2-81 (pHT640) (Poncet et al., 1993) que expresa únicamente el gen cry11Aa, ha sido reportada en 57.9 ng/mL (Orduz et al., 1995); esto muestra que A. excentricus + pSOD3 necesita aproximadamente dos veces esta cantidad de pro­teína para producir la misma mortalidad. Estudios previos han demostrado que la potencia en la pro­ducción de la proteína está relacionada con la selec­ción de un promotor fuerte y con un sitio de unión del ribosoma adecuado, juntos denominados secuencias de control de la expresión (SCE) (Liu et al., 1996). Otros aspectos que pueden interferir en la toxicidad son la capacidad de la larva de mosquito para digerir la bacteria y liberar la toxina, y la posibilidad de de­gradación de la toxina en el citoplasma de la bacteria recombinante antes de ser ingerida. Thanabalu et al. (1992) obtuvieron porcentajes de mortalidad signifi­cativos a concentraciones de Caulobacter crescentus transformada de 107 a 108 cél./mL usando proteínas de Bacillus sphaericus contra larvas de C. quinquefasciatus. Algunas especies de cianobacterias han sido usadas como vectores de expresión de los genes cry de B. thuringiensis alcanzándose CL50 de 0.3 \iglmL frente a larvas de Aedes aegypti (Murphy et al., 1992; Wu et al., 1997). La toxicidad frente a larvas de C. quinquefasciatus en los experimentos realizados por Romero et al., (2001) utilizando el gen cry11Bb re­sultó dentro del rango de 104 y 105 cél./mL. Los resul-
				Día 1
				Día 3
				Día 7
	Figura 3. Ensayo de flotabilidad. 2 mL de cada suspensión bacteriana (de 2 días de cultivo, aproximadamente 1x108 cél./mL) fueron servidos en cubetas selladas adecuadamente, previamente lavadas con solución desinfectante-bactericida y alcohol etílico al 70% y secadas por 12 horas a 37 °C. Las cubetas permanecieron a temperatura ambiente y se realizaron registros fotográficos diarios durante siete días para determinar la flotabilidad de las suspensiones celulares. Línea 1. A. excentricus + pSOD3; línea 2. A. excentricus; línea 3. B. thuringiensis. serovar. israelensis. Todas las suspensiones celulares fueron previamente homogeneizadas hasta alcanzar una DO600= 0.6-0.8.
	comportamiento alimenticio y su nicho ecológico. Por lo tanto, la búsqueda se centra en obtener un orga­nismo capaz de producir proteínas recombinantes manteniendo su efectividad y actividad frente al or­ganismo blanco, además de obtener un huésped que comparta el hábitat del organismo que quiere ser controlado. Los resultados reportados en este estu­dio muestran la posibilidad de aislar nuevas bacte­rias prostecadas que puedan servir como vehículos de expresión para mejorar así el rendimiento de los insecticidas basados en proteínas de B. thuringiensis para el control de larvas de mosquitos. Las bacterias prostecadas están mejor adaptadas para convivir e interactuar en mayor grado con las larvas de mos­quitos vectores, ya que se encuentran en contacto directo con éstas, haciendo parte importante de su
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	tados del presente trabajo (tabla 1) estuvieron den­tro del nivel de los valores más tóxicos frente a los encontrados por otros investigadores utilizando mi­croorganismos acuáticos con CL50s de 104 y 105 cél./ mL. Además, los porcentajes de mortalidad obteni­dos para A. aegypti y An. albimanus (93 y 89%, res­pectivamente) demuestran un amplio espectro de acción de A. excentricus recombinante frente a es­tas dos especies de mosquitos importantes en la transmisión de enfermedades a los humanos. En los ensayos de flotabilidad se pudo determi­nar una diferencia importante de los tiempos de per­manencia de las bacterias en las capas superficiales del agua, corroborando los datos presentados en experimentos anteriores por Romero et al. (2001). Esto es de suma importancia ya que se busca que las bacterias permanezcan en contacto directo con los organismos blanco. Se cree que el incremento en volumen debido a su apéndice (prosteca) les con­fiere una mayor capacidad de flotabilidad, además de la posibilidad de pegarse a material particulado, el cual las larvas de algunos mosquitos suelen mor­der (Staley et al., 1989). Otro aspecto importante de algunas de las bacterias prostecadas como Asticcacaulis es que poseen un flagelo en los estadíos tempranos de su desarrollo, lo que les concede la propiedad de moverse libremente dentro del medio acuático en el cual habitan y les permite entrar en contacto directo con las larvas del mosquito que se quiere atacar (Staley et al., 1989). El siguiente paso en este estudio será utilizar cepas nativas de bacterias prostecadas y transfor­marlas con uno o más genes mosquitocidas de B. thuringiensis, aumentar la capacidad de producción de la(s) proteína(s), y comprobar su expresión y toxi­cidad contra larvas de mosquitos patógenos. CONCLUSIONES En resumen, las bacterias del género Asticcacaulis comprobaron ser buenos huéspedes alternativos para producir y albergar toxinas mosquitocidas; tam­bién se observó su capacidad de mantenerse en las capas superiores del agua por más tiempo que B. thuringiensis. Las bacterias prostecadas recombinantes son una alternativa para la lucha contra los mosquitos vectores de enfermedades en el campo de la biotec­nología, ya que se ataca de una manera más acorde	con los parámetros alimenticios de las larvas de mosquitos. Las estrategias de control biológico para atacar al insecto vector en los primeros estadíos de su vida y en su hábitat natural deben ser tomadas en cuenta en el desarrollo de nuevos insecticidas bioló­gicos y han de estar dirigidas a reconocer nuevas cepas bacterianas que compartan los nichos ecológicos de las especies que se quieren controlar, y a incrementar la producción y la eficacia de las toxi­nas que se utilicen en los programas de control contra insectos vectores de enfermedades, tales como los pertenecientes a las familias Culicidae y Hemiptera. Actualmente se está evaluando el comportamiento de A. excentricus + pSOD3 simulando condiciones de campo; los resultados obtenidos hasta ahora han sido satisfactorios con respecto a la persistencia y acción mosquitocida de A. excentricus transformada. AGRADECIMIENTOS Este trabajo fue financiado por la Corporación para Investigaciones Biológicas (CIB) con la colaboración de la Wellcome Trust y la Universidad de Sussex. BIBLIOGRAFÍA CMC. 2000. Colorado mosquito control. Inc. http://www.comosquitocontrol.com/ Coligan, J. E. 1997. Current protocols in protein science.U.S.A: John Wiley & Sons, vol. 1, cap. 10. DMZ. 2003. http://www.dsmz.de/strains/ Finney, D. 1971. Probit analysis. Cambridge: Cambridge University Press. Liu, J-W.; Yap, W. H.; Thanabalu, T.; Porter, G. 1996. Efficient synthesis of mosquitocidal toxins in Asticcacaulis excentricus demonstrates potencial of Gram-negative bacteria in mosquito control. Nat. Biotechnol. 14: 343-347. Merritt, R. W.; Dadd, R. H.; Walker, E. D. 1992. Feeding behaviour, natural food, and nutritional relationships of larval mosquitoes. Annu. Rev. Entomol. 37: 349-376. Murphy, R. C.; Stevens, S. E. 1992. Cloning and expression of the cryIVD gene of Bacillus thuringiensis subsp. israelensis in the cyanobacterium Agmenellum quadruplicatum PR-6 and its resulting larvicidal activity. Appl. Environ. Microbiol. 58: 1650-1655. OMS. 1998. World Health Organization, Fact sheet No. 94.http:/ /www. who. i nt/i nf- fs/en/fact094. htm l Orduz, S.; Restrepo, N.; Patiño, M. M.; Rojas, W. 1995. Transfer of toxin genes to alternate bacterial hosts for mosquito control. Mem. Inst. Oswaldo Cruz. 90: 97-107. Orduz, S.; Realpe, M.; Arango, R.; Murillo, L. A.; Delécluse, A. 1998. Sequence of the cry11Bb1 gene from Bacillus thuringiensis subsp. Medellin and toxicity of its encoded protein. Biochem. Biophys. Acta. 1388: 267-272. Poncet, S.; Anello, G.; Delécluse, A.; Klier, A.; Rapoport, G. 1993. Role of the CryIVD polypeptide in the overall
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	REVISTA COLOMBIANA DE BIOTECNOLOGÍA VOL. VI No.1 Julio 2004 24 - 30
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