Properties of BtiIn 1976, a new sub

Properties of Bti
In 1976, a new subspecies, B. thuringiensis subsp. israelensis, that proved highly insecticidal to larvae of
mosquitoes and blackflies was isolated from a mosquito breeding site in Israel (Goldberg and Margalit, 1977). Bti has an LC50 in the range of 10–13•ng•ml–1 against the fourth instar of many mosquito species. Bti’s parasporal body differs substantially from the classic Bt bipyramidal crystal that is toxic to lepidopteran larvae. It contains four major proteins – Cyt1A (27.3•kDa), Cry4A (128•kDa), Cry4B (134•kDa) and Cry11A (72•kDa) – in three different inclusion types assembled into a spherical parasporal body held together by lamellar envelope (Ibarra and Federici, 1986; Fig.•2). Studies of the amino acid
sequences of Bti’s Cry proteins have shown that they are related to other Cry endotoxins (Crickmore et al., 1998; Schnepf et al., 1998). However, Cyt1A differs markedly from the Cry proteins
in its amino acid sequence and toxicology. It is highly cytolytic to a range of vertebrate and invertebrate cells in vitro, having an affinity for unsaturated fatty acids in the lipid portion of cell membranes (Thomas and Ellar, 1983). While it may act by forming transmembrane pores, other evidence suggests it has a
detergent-like mode of action, perturbing the membrane by binding to specific fatty acids (Butko et al., 1997). Despite our uncertainty about Cyt1A’s mode of action, it is an extremely important protein with respect to mosquito control. Numerous studies have revealed that Bti’s high toxicity is due to synergistic interactions among its Cry proteins and especially between Cyt1A and the Cry proteins (Wu and Chang, 1985; Ibarra and Federici, 1986; Crickmore et al., 1995; Wirth et al., 2000a,b). Even more importantly,
recent studies suggest that Cyt1A can delay resistance to Cry proteins in mosquitoes (Georghiou and Wirth, 1997) and overcome resistance to these if it develops. For example, resistance levels to Cry11A of >900-fold in laboratory populations of Culex quinquefasciatus were suppressed completely when Cry11A was combined with Cyt1A in a 3:1 ratio (Wirth et al., 1997). In addition, Cyt1A can overcome
very high levels of resistance to the Bin toxin of B. sphaericus 2362 when combined with this species (Wirth et al., 2000a) and can extend its target spectrum to A. aegypti (Wirth et al., 2000b). Recent studies using fluorescent dyes have shown that the lack of sensitivity in B. sphaericus-resistant
C. quinquefasciatus is due to the absence of the Bin toxin receptor in the midgut microvillar membrane (Darboux et al., 2002). Studies in our laboratory have shown that Cyt1A forms lesions in this membrane that enable the Bin toxin to enter these cells and exert toxicity (Fig.•3). The high efficacy that Bti showed in laboratory and field trials during the early 1980s led rapidly to its development as a commercial bacterial larvicide for control of mosquito and blackfly larvae (Mulla, 1990; Becker and Margalit, 1993).
Four commercial products, VectoBac® (Valent Biosciences, Libertyville, IL, USA), Teknar® (Valent Biosciences, Libertyville, IL, USA), Bactimos® (Bayer Research, Triangle Park, NC, USA) and Acrobe® (Becker Microbial Products, Plantation, FL, USA) are used in many countries for the control of vector and nuisance mosquitoes and blackflies. Teknar® and VectoBac® proved to be particularly important for the World Health Organization’s Onchocerciasis Control Program in West Africa, where they have been used for almost two decades to control the blackfly vectors of Onchocerca volvulus, which causes river blindness in humans (Becker, 2000). Despite its intensive use in numerous mosquito and blackfly ecosystems and the development of resistance under intensive selection in the laboratory, resistance to Bti has not been reported in the field (Becker and Ludwig, 1993). Laboratory studies suggest that this lack of resistance is due primarily to the presence of Cyt1A in the parasporal body (Georghiou and Wirth, 1997; Wirth et al., 1997). Cyt1A’s capacity to synergize endotoxin proteins, including the B. sphaericus Bin toxin against resistant and non-sensitive mosquitoes (Wirth et al., 2000a), and to delay resistance are important properties for the improvement of mosquito larvicides.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

คุณสมบัติของเข้าในปี 1976 ชนิดย่อยที่ใหม่ เกิด thuringiensis ถั่ว israelensis ที่พิสูจน์ insecticidal สูงกับตัวอ่อนของยุงและ blackflies ได้แยกจากไซต์เพาะพันธุ์ยุงในอิสราเอล (Goldberg และ Margalit, 1977) เข้าได้ LC50 ในช่วง 10 – 13•ng•ml – 1 ต่อ instar สี่พันธุ์ยุงมาก ร่างกายของเข้า parasporal แตกต่างมากจากคริสตัล bipyramidal Bt คลาสสิกที่เป็นพิษกับตัวอ่อน lepidopteran ประกอบด้วยโปรตีนหลักสี่ – Cyt1A (27.3•kDa), Cry4A (128•kDa), Cry4B (134•kDa) และ Cry11A (72•kDa) – ในรวมแตกต่างกันสามชนิดรวมตัวกันเป็นร่างกาย parasporal ทรงกลมจัดขึ้นร่วมกัน โดย lamellar ซอง (Ibarra และ Federici, 1986 Fig. •2) การศึกษากรดอะมิโนลำดับของโปรตีนร้องของเข้าได้แสดงว่า พวกเขาเกี่ยวข้องกับอื่น ๆ endotoxins ร้องไห้ (Crickmore et al., 1998 Schnepf และ al., 1998) อย่างไรก็ตาม Cyt1A แตกต่างอย่างเด่นชัดจากโปรตีนร้องไห้เป็นกรดอะมิโนลำดับและพิษวิทยา Cytolytic สูงถึงหลอด และ invertebrate เซลล์เพาะเลี้ยง ไม่มีความเกี่ยวข้องของกรดไขมันในระดับที่สมส่วนไขมันของเยื่อหุ้มเซลล์ (Thomas และ Ellar, 1983) ได้ ในขณะนั้นอาจทำ โดยการขึ้นรูขุมขน transmembrane หลักฐานอื่น ๆ แนะนำให้มีการผงซักฟอกเหมือนโหมดของการดำเนินการ perturbing เมมเบรน โดยผูกกับกรดไขมันเฉพาะ (Butko และ al., 1997) แม้ของความไม่แน่นอนเกี่ยวกับโหมดการดำเนินการของ Cyt1A มันเป็นโปรตีนมีความสำคัญอย่างมากกับการควบคุมยุง การศึกษาจำนวนมากได้เปิดเผยว่า ความเป็นพิษสูงของเข้าใช้เนื่องจากพลังการโต้ตอบ ระหว่างโปรตีนของร้อง และโดยเฉพาะอย่างยิ่งระหว่าง Cyt1A และโปรตีนร้องไห้ (วูและช้าง 1985 Ibarra และ Federici, 1986 Crickmore และ al., 1995 Al. Wirth ร้อยเอ็ด 2000a, b) ยิ่งสำคัญการศึกษาล่าสุดแนะนำว่า Cyt1A สามารถเลื่อนเพื่อร้องโปรตีนในยุง (Georghiou และ Wirth, 1997) และเอาชนะความต้านทานการเหล่านี้ถ้ามันพัฒนา ระดับความต้านทานเช่น Cry11A ของ > มีระงับปฏิบัติการ 900-fold ในประชากรของ Culex quinquefasciatus สมบูรณ์เมื่อ Cry11A ถูกรวมเข้ากับ Cyt1A ในอัตราส่วน 3:1 (Wirth และ al., 1997) นอกจากนี้ Cyt1A สามารถเอาชนะระดับสูงของความต้านทานต่อพิษช่องของเกิด sphaericus 2362 เมื่อรวมกับนกชนิดนี้ (Wirth et al., 2000a) และสามารถขยายคลื่นของเป้าหมายกับ A. aegypti (Wirth et al., 2000b) การศึกษาล่าสุดที่ใช้สีเรืองแสงได้แสดงที่ขาดความไวใน B. sphaericus ทน ค. quinquefasciatus มีเนื่องจากการขาดงานของตัวรับสารพิษช่องในเยื่อ microvillar ของ midgut (Darboux et al., 2002) ศึกษาในห้องปฏิบัติการของเราได้แสดงว่า Cyt1A แบบฟอร์มได้ในเมมเบรนนี้ที่ช่วยให้พิษช่องป้อนเซลล์เหล่านี้ และสำแดงความเป็นพิษ (Fig. •3) ประสิทธิภาพสูงที่เข้าพบในห้องปฏิบัติการและทดลองฟิลด์ในช่วงต้นทศวรรษ 1980 นำอย่างรวดเร็วของการพัฒนาเป็น larvicide แบคทีเรียการค้าสำหรับการควบคุมตัวอ่อนยุงและ blackfly (Mulla, 1990 Becker และ Margalit, 1993)Four commercial products, VectoBac® (Valent Biosciences, Libertyville, IL, USA), Teknar® (Valent Biosciences, Libertyville, IL, USA), Bactimos® (Bayer Research, Triangle Park, NC, USA) and Acrobe® (Becker Microbial Products, Plantation, FL, USA) are used in many countries for the control of vector and nuisance mosquitoes and blackflies. Teknar® and VectoBac® proved to be particularly important for the World Health Organization’s Onchocerciasis Control Program in West Africa, where they have been used for almost two decades to control the blackfly vectors of Onchocerca volvulus, which causes river blindness in humans (Becker, 2000). Despite its intensive use in numerous mosquito and blackfly ecosystems and the development of resistance under intensive selection in the laboratory, resistance to Bti has not been reported in the field (Becker and Ludwig, 1993). Laboratory studies suggest that this lack of resistance is due primarily to the presence of Cyt1A in the parasporal body (Georghiou and Wirth, 1997; Wirth et al., 1997). Cyt1A’s capacity to synergize endotoxin proteins, including the B. sphaericus Bin toxin against resistant and non-sensitive mosquitoes (Wirth et al., 2000a), and to delay resistance are important properties for the improvement of mosquito larvicides.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

คุณสมบัติของ Bti
ในปี 1976 สายพันธุ์ใหม่ thuringiensis subsp บี israelensis
ที่ได้รับการพิสูจน์อย่างมากที่จะฆ่าตัวอ่อนของยุงและblackflies ที่แยกได้จากเว็บไซต์ที่เพาะพันธุ์ยุงในอิสราเอล (โกลด์เบิร์กและ Margalit, 1977) Bti มี LC50 ในช่วงวันที่ 10-13 นาโนกรัม•• ml-1 กับวัยที่สี่ของสายพันธุ์ยุงจำนวนมาก ร่างกาย parasporal Bti มีความแตกต่างอย่างมากจากคริสตัล bipyramidal บาทคลาสสิกที่เป็นพิษต่อตัวอ่อน Lepidopteran มันมีสี่โปรตีนที่สำคัญ - Cyt1A (27.3 • kDa) Cry4A (128 • kDa) Cry4B (134 •กิโลดาลตัน) และ Cry11A (72 • kDa) - ในสามประเภทรวมที่แตกต่างกันประกอบเป็นร่างกาย parasporal ทรงกลมจัดขึ้นร่วมกันโดยซองจดหมาย lamellar (โลเมและเดอร์ริ, 1986. รูป• 2) การศึกษาของกรดอะมิโนลำดับของ Bti ของโปรตีน Cry ได้แสดงให้เห็นว่าพวกเขามีความสัมพันธ์กับ endotoxins Cry อื่น ๆ (Crickmore et al, 1998;.. Schnepf, et al, 1998)
แต่มีความแตกต่างอย่างเห็นได้ชัด Cyt1A จากโปรตีน Cry
ในลำดับกรดอะมิโนและพิษวิทยาของ มันเป็นไปได้สูงที่จะ cytolytic ช่วงของการเลี้ยงลูกด้วยนมและเซลล์สัตว์ที่ไม่มีกระดูกสันหลังในหลอดทดลองที่มีความใกล้ชิดกับกรดไขมันไม่อิ่มตัวในส่วนไขมันของเยื่อหุ้มเซลล์ (โทมัสและ Ellar, 1983) ในขณะที่มันอาจกระทำโดยการสร้างรูขุมขนรนหลักฐานอื่น ๆ
ที่แสดงให้เห็นว่ามันมีโหมดผงซักฟอกเหมือนของการกระทำที่ทำให้เกิดการรบกวนเมมเบรนโดยจับกับกรดไขมันเฉพาะ(Butko et al., 1997) แม้จะมีความไม่แน่นอนของเราเกี่ยวกับโหมด Cyt1A ของการกระทำมันเป็นโปรตีนที่สำคัญอย่างยิ่งที่เกี่ยวกับการควบคุมยุง การศึกษาหลายชิ้นแสดงให้เห็นว่าความเป็นพิษสูง Bti คือเนื่องจากการมีปฏิสัมพันธ์กันอย่างลงตัวในหมู่โปรตีน Cry และโดยเฉพาะอย่างยิ่งระหว่าง Cyt1A และโปรตีน Cry (Wu และช้าง 1985; โลเมและเดอร์ริ, 1986; Crickmore, et al, 1995;.. เวิร์ ธ , et al, 2000a b) ที่สำคัญมากขึ้นการศึกษาล่าสุดชี้ให้เห็นว่า Cyt1A สามารถชะลอความต้านทานต่อการร้องไห้โปรตีนในยุง (Georghiou และเวิร์ ธ , 1997) และเอาชนะความต้านทานต่อการเหล่านี้ถ้ามันจะพัฒนา
ตัวอย่างเช่นระดับความต้านทานต่อการ Cry11A ของ> 900 เท่าในห้องปฏิบัติการของประชากรยุง quinquefasciatus ถูกปราบปรามอย่างสมบูรณ์เมื่อ Cry11A ได้ร่วมกับ Cyt1A ในอัตราส่วน 3: 1 (. เวิร์ ธ , et al, 1997) นอกจากนี้ Cyt1A
สามารถเอาชนะระดับที่สูงมากของความต้านทานต่อสารพิษของถังsphaericus 2362 บีเมื่อรวมกับสายพันธุ์นี้ (เวิร์ ธ et al., 2000a) และสามารถขยายคลื่นความถี่เป้าหมายที่จะ A. aegypti (เวิร์ ธ et al., 2000b ) การศึกษาล่าสุดโดยใช้สีเรืองแสงได้แสดงให้เห็นว่าการขาดความไวใน B. sphaericus
ทนซี quinquefasciatus เกิดจากการขาดหายไปของตัวรับสารพิษถังในกระเพาะเยื่อ microvillar นี้ (Darboux et al., 2002) การศึกษาในห้องปฏิบัติการของเราแสดงให้เห็นว่ารูปแบบ Cyt1A แผลในเยื่อนี้ช่วยว่าถังสารพิษจะเข้าสู่เซลล์เหล่านี้และออกแรงพิษ (รูป. • 3) ประสิทธิภาพสูงที่ Bti แสดงให้เห็นในห้องปฏิบัติการและการทดลองภาคสนามในช่วงต้นทศวรรษ 1980 นำไปสู่การพัฒนาอย่างรวดเร็วในฐานะที่เป็นแบคทีเรียฆ่าลูกน้ำเชิงพาณิชย์สำหรับการควบคุมของยุงและตัวอ่อน blackfly (Mulla, 1990; Becker และ Margalit, 1993).
สี่ผลิตภัณฑ์ในเชิงพาณิชย์, VectoBac® (Valent ชีววิทยาศาสตร์ Libertyville, IL, USA) Teknar® (Valent ชีววิทยาศาสตร์ Libertyville, IL, USA) Bactimos® (ไบเออร์วิจัย Triangle Park, NC, USA) และAcrobe® (Becker ผลิตภัณฑ์จุลินทรีย์, สวน, ฟลอริด้า, สหรัฐอเมริกา ) จะใช้ในหลายประเทศเพื่อควบคุมเวกเตอร์และยุงรำคาญและ blackflies Teknar®VectoBac®และพิสูจน์แล้วว่าเป็นสิ่งที่สำคัญอย่างยิ่งสำหรับการองค์การอนามัยโลก onchocerciasis โปรแกรมควบคุมในแอฟริกาตะวันตกที่พวกเขาได้ถูกนำมาใช้เป็นเวลาเกือบสองทศวรรษในการควบคุมพาหะ blackfly ของ Onchocerca volvulus ซึ่งเป็นสาเหตุของการตาบอดแม่น้ำในมนุษย์ (Becker, 2000 ) แม้จะมีการใช้งานหนักในยุงจำนวนมากและระบบนิเวศ blackfly และการพัฒนาของความต้านทานภายใต้การคัดเลือกอย่างเข้มข้นในห้องปฏิบัติการ, ความต้านทานต่อการ Bti ยังไม่ได้รับการรายงานในสนาม (เบกเกอร์และลุดวิก 1993) ห้องปฏิบัติการการศึกษาชี้ให้เห็นว่าการขาดความต้านทานนี้เป็นเพราะเป็นหลักในการปรากฏตัวของ Cyt1A ในร่างกาย parasporal นี้ (Georghiou และเวิร์ ธ 1997;. เวิร์ ธ , et al, 1997) ความจุ Cyt1A เพื่อ synergize โปรตีนสารพิษรวมทั้งสารพิษ B. sphaericus ถังป้องกันยุงทนและไม่สำคัญ (เวิร์ ธ et al., 2000a) และจะชะลอการปะทะมีคุณสมบัติที่สำคัญสำหรับการพัฒนาของ larvicides ยุง

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

คุณสมบัติของ Bti
ในปี 1976 ใหม่ชนิดย่อย B . thuringiensis subsp . กับ ที่พิสูจน์แล้วว่าสูง ) ตัวอ่อนของยุงและ blackflies
แยกจากยุงแหล่งเพาะพันธุ์ในอิสราเอล ( The Goldberg และ margalit , 1977 ) Bti มี LC ( , 50 ) ในช่วงของ 10 – 13 – 1 มิลลิลิตร - นาโน - ต่อต้านวัยสี่ชนิดของยุงมากparasporal BTI ของร่างกายแตกต่างอย่างมากจากคลาสสิกสำหรับ bipyramidal คริสตัลที่เป็นพิษต่อ lepidopteran ตัวอ่อน ประกอบด้วยสี่หลักโปรตีน– cyt1a ( 27.3 - kDa ) , II ( 128 ราย ) , ( - ) - ( 134 ) และ cry11a ( 72 ) - สามประเภทที่แตกต่างกันและการประกอบเป็นทรงกลม parasporal ร่างกายร่วมกันจัดขึ้นโดยปรับปรุง ( ซองและบาร์รา federici , 1986 ; รูปที่ - 2 )การศึกษาลำดับกรดอะมิโนของโปรตีน Cry
สามารถแสดงที่พวกเขาเกี่ยวข้องกับถือเซลล์ร้องอื่น ๆ ( crickmore et al . , 1998 ; schnepf et al . , 1998 ) อย่างไรก็ตาม cyt1a แตกต่างอย่างเด่นชัดจากโปรตีน กรดอะมิโน และร้องไห้
ในลำดับและพิษวิทยา ขอ cytolytic ไปยังช่วงของสัตว์มีกระดูกสันหลัง และสัตว์ที่ไม่มีกระดูกสันหลังเซลล์ในหลอดทดลอง ,มีความสัมพันธ์กันสำหรับกรดไขมันไม่อิ่มตัวในส่วนไขมันของเยื่อหุ้มเซลล์ ( โทมัสและ ellar , 1983 ) ในขณะที่มันอาจจะกระทำโดยการสร้างหัวรู หลักฐานอื่น ๆให้มันมี
ผงซักฟอกเหมือนโหมดของการกระทำในใจงั้นเมมเบรนโดยผูกพันกับเฉพาะกรดไขมัน ( butko et al . , 1997 ) แม้จะมีความไม่แน่นอนเกี่ยวกับ cyt1a เป็นโหมดของการกระทำเป็นโปรตีนที่สำคัญอย่างยิ่งต่อการควบคุมยุง การศึกษามากมายพบว่ามีความเป็นพิษในปริมาณสูงเนื่องจากการปฏิสัมพันธ์ร่วมกันในหมู่ของโปรตีนโดยเฉพาะอย่างยิ่งระหว่าง cyt1a และร้องไห้และร้องไห้ โปรตีน ( วูชาง , 1985 ; บาร์รา และ federici , 1986 ; crickmore et al . , 1995 ; เวิร์ท et al . , ประกอบ , B ) สําคัญยิ่ง
การศึกษาล่าสุดแสดงให้เห็นว่าการ cyt1a สามารถต้านทานร้องไห้โปรตีนในยุง ( georghiou และเวิร์ท , 1997 ) และเอาชนะแรงต้านเหล่านี้ ถ้ามันพัฒนา ตัวอย่างเช่นระดับความต้านทาน cry11a > 900 เท่าประชากรของห้องปฏิบัติการทางถูกระงับโดยสมบูรณ์เมื่อ cry11a ถูกรวมกับ cyt1a ในอัตราส่วน 3 : 1 ( เวิร์ท et al . , 1997 ) นอกจากนี้cyt1a สามารถเอาชนะ
ระดับที่สูงมากของความต้านทานต่อถังสารพิษ B . sphaericus 2362 เมื่อรวมกับชนิดนี้ ( เวิร์ท et al . , ประกอบ ) และสามารถขยายคลื่นความถี่ เป้าหมายของ อ. ลูกน้ำยุงลาย ( เวิร์ท et al . , 2000b ) การศึกษาการใช้สีย้อมเรืองแสง แสดงให้เห็นว่าขาดความไวใน B . sphaericus ทน
Cโดยเป็นเนื่องจากการขาดของถังสารพิษรีเซพเตอร์ในประสิทธิภาพและเหมาะสม microvillar เมมเบรน ( darboux et al . , 2002 ) การศึกษาในห้องปฏิบัติการของเราได้แสดงให้เห็นว่า cyt1a รูปแบบแผลในเยื่อที่ใช้บินพิษเข้าสู่เซลล์เหล่านี้และออกแรงความเป็นพิษ ( รูปที่ - 3 )ประสิทธิภาพสูงที่สามารถ พบใน ห้องปฏิบัติการและการทดลองภาคสนามในช่วงต้นทศวรรษ 1980 LED อย่างรวดเร็วของการพัฒนาเป็นเชิงพาณิชย์ larvicide แบคทีเรียสำหรับการควบคุมของยุง และลูกน้ำ blackfly ( mulla 1990 ; Becker และ margalit , 1993 )
4 ผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ vectobac ® ( มีคุณค่าชีววิทยา libertyville , IL , USA ) , teknar ® ( มีคุณค่าชีววิทยา libertyville , IL , USA )