Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem: http://repositoriodigital.ipn.mx/handle/123456789/8889
Título : Caracterización morfológica y bioquímica de Bacillus thuringiensis Bt-EM14
Autor : Dra. Rojas Avelizapa, Luz Irene
Dr. Cruz Camarillo, Ramón
Q.B.P. EMBARCADERO JIMÉNEZ, SALVADOR
Palabras clave : Bacillus thuringiensis
Bt-EM14
Fecha de publicación : 25-may-2011
Resumen : The bacterial strain Bt-EM14 was found in water samples collected from the “Pitch Lake”, located in the Trinidad Island at the Caribbean Sea. Such strain is a Gram-positive, aerobic, spore former, able to synthesize an intracellular proteinic crystal. According with such features, Bt-EM14 was considered initially as a Bacillus thuringiensis strain. However, observations by optical microscopy using negative staining revealed the presence of a capsule surrounding the bacterial body. Such structure is normally found in Bacillus anthracis, but do not in B. thuringiensis, although both bacterial species are genetically closed. The aim of the present study was to identify the bacterial strain Bt-EM14, by using conventional biochemical test for Gram-positive spore-formers, including some commercial kits as the API 50CHB and the BBL-Crystal ones. Results showed that Bt-EM14 belonged to the B. cereus group. Other assays as the profile of 13 extracellular hydrolytic enzymes, as well the utilization of a set of carbohydrates as carbon sources, showed that Bt-EM14 had a similar behaviour with respect to the B. thuringiensis typical strains included in the assays. Another aspect of the research was to determine whether Bt-EM14 was a new strain of B. anthracis, able to produce intracellular proteinic crystals. Therefore, its ability to produce hemolysins, the presence of functional flagella for movility, and its resistance to !-lactam antibiotics, was investigated. In addition, the pathogenicity of Bt-EM14 on a mice model was also studied. Results showed that the studied bacterium is not a pathogenic one, which it is either a B. anthracis strain. With respect to the capsulate of Bt-EM14, its composition and characteristics were studied by thin-layer chromatography, polyacrylamide gel electrophoresis and infrared spectroscopy. Results showed that such cellular structure is formed by polyglutamic acid and its molecular weight and characteristics are similar to the capsule found in some wild type strains of B. subtilis. Related to the parasporal crystals produced by Bt-EM14, such proteinic bodies were purified by a discontinuous gradient ultracentrifugation technique, and then analyzed using PAGESDS electrophoresis. The crystals showed to be composed by at least two different proteins, whose molecular weights were 43 and more 66 KDa. The crystals showed an irregular, nonpreviously described shape, the crystals were observed by scanning electronic microscopy. Their size is close to one micron. Another aspect of the present study concerns to the sporulation cycle, and the formation of the intracellular crystals, by means of transmission electron microscopy. The well-known B. thuringiensis HD-1 strain was included as a reference. The results showed that Bt-EM14 presents the seven typical stages during its sporulation, as occurred with the reference strain. The conclusion of the present study is that considering the presence of the paraesporal proteinic crystal, and as well the biochemical and extracellular enzymes profiles, Bt-EM14 is a rare capsulated strain of B. thuringiensis.
Descripción : La bacteria Bt-EM14 fue aislada de muestras de agua colectadas en el Pitch Lake, en la isla de Trinidad en el Caribe. Se trata de un bacilo Gram-positivo, aerobio, formador de esporas y capaz de sintetizar cristales proteicos paraesporales. Por tales características se sugirió que podría ser una cepa de Bacillus thuringiensis. Sin embargo, observaciones realizadas mediante microscopía óptica empleando tinción negativa, revelaron la presencia de una cápsula rodeando el cuerpo bacteriano. La cápsula recordaba a la producida por B. anthracis, el agente etiológico del ántrax. En la presente investigación se realizó la identificación de Bt-EM14, empleando para ello pruebas de microbiología convencional para bacilos Gram-positivos esporulados. También se emplearon los sistemas API 50CHB y BBL-Crystal. Los resultados mostraron que Bt-EM14 pertenece al grupo B. cereus. Además se determinaron los perfiles exoenzimáticos y asimilatorios de diversas fuentes de carbono. Tales perfiles se realizaron simultaneamente con otras cepas de Bacillus empleadas como referencia. Los perfiles de Bt-EM14 fueron muy similares a los de las cepas de B. thuringiensis probadas. Otro aspecto de la investigación fue determinar si Bt-EM14 era una cepa de B. anthracis, por lo que se realizaron las pruebas de producción de hemolisinas, movilidad y susceptibilidad a los antibióticos !-lactámicos. Los resultados mostraron que Bt-EM14 no es una cepa de B. anthracis. No obstante, se realizó un bioensayo de patogenicidad con ratones, a los cuales se les inocularon por vía intraperitoneal esporas de Bt-EM14. Los resultados mostraron que Bt- EM14 no produjo daño alguno en los animales inoculados. Por otro lado, se determinó también la composición química de la cápsula de Bt-mediante cromatografía en capa fina, electroforésis en geles de poliacrilamida y espectroscopía en la región del infrarrojo. Los resultados mostraron que la cápsula está constituida por ácido poliglutámico, y sus características son similares a algunas cepas silvestres de Bacillus subtilis. En cuanto a los cristales paraesporales de Bt-EM14, estos fueron aislados y purificados, se analizaron mediante SDS-PAGE. Se encontró que dichos cristales están constituidos por al menos dos proteínas, una de ellas con un peso molecular de 43 KDa, mientras que el peso molecular de la otra proteína fue superior a los 66 KDa. Los cristales fueron también observados mediante microscopía electrónica de barrido, encontrándose que poseen una forma irregular, con un tamaño aproximado de 1 μm de largo. Mediante microscopía electrónica de transmisión se observó todo el proceso de esporulación y la formación del cristal paraesporal. Como cepa tipo se empleó a B. thuringiensis serovar kurstaki HD-1. Se observó que Bt-EM14 presenta los 7 estadios típicos de la esporulación descritos en la cepa tipo HD-1. Considerando el conjunto de resultados se clonluyó que la presencia del cristal proteico paraesporal, en conjunto con la batería de pruebas bioquímicas y el perfil exoenzimático, sustentan que Bt-EM14 es una inusual cepa capsulada de B. thuringiensis.
URI : http://www.repositoriodigital.ipn.mx/handle/123456789/8889
Aparece en las colecciones: Mediateca

Ficheros en este ítem:
Fichero Descripción Tamaño Formato  
TESIS MAESTRIA CQB.pdfCaracterización morfológica y bioquímica de Bacillus thuringiensis Bt-EM1427.09 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir


Los ítems de DSpace están protegidos por copyright, con todos los derechos reservados, a menos que se indique lo contrario.