Información actualizada en nuestra web
El grupo de Control Biotecnológico de Plagas trabaja en el control microbiológico de plagas de insectos mediante el uso de Bacillus thuringiensis y Baculovirus.
Uno de los agentes más utilizados en el control microbiológico de plagas es la bacteria Bacillus thuringiensis. Durante la esporulación sintetiza unas proteínas especiales que se agrupan formando un cristal paraesporal que puede alcanzar, en algunas cepas, el mismo tamaño que la espora . Cuando los insectos ingieren la bacteria esporular, además de la espora también ingieren el cristal. Este se disuelve en el intestino liberando sus componentes proteicos (protoxinas) que, normalmente, tienen que ser activados por proteasas intestinales en su forma final tóxica . La toxina entonces se une a receptores de la membrana epitelial del intestino y produce poros en las células y finalmente la muerte del insecto. Este envenenamiento facilita la espora que germine y invada su huésped.
Los otros agentes, los baculovirus, son virus que infectan invertebrados, principalmente insectos del orden Lepidoptera . También conocidos como nucleopolihedrovirus, son patógenos obligados que se caracterizan por sus nucleocápsidas en forma de varilla, cada una de ellas conteniendo una molécula única circular de ADN de doble cadena. La nucleocápside está rodeada por una membrana de lipoproteínas para formar viriones, los cuales son ocluidos por una matriz proteica para formar el cuerpo de oclusión (OB. Cada OB puede contener docenas de viriones . La mayor parte de los baculovirus identificados hasta ahora han sido aislados de unos pocos cientos de especies de insectos, principalmente Lepidoptera y Hymenoptera fitófagos, muchos de los cuales son plagas importantes de cultivos agrícolas y de bosques. La infección por baculovirus comienza cuando el insecto ingiere el OB. Este se disuelve en el intestino con la consiguiente liberación de los viriones (también conocidos como virus derivados ocluidos, ODV ). Los ODV liberados se fusionan con la membrana de las células epiteliales columnares del intestino del huésped y entran a la célula. Una vez dentro , las nucleocápsidas son transportadas al núcleo donde tiene lugar la transcripción y replicación del genoma vírico. Se produce una nueva forma del virus ( virus de gemación, BV ) en estas células infectadas. Estas formas se liberarán de las células por gemación y expandirán la infección sistémicamente. En el último estadio de la infección del insecto se desintegra y libera millones de BV y OB en el ambiente, con lo que comienza un nuevo ciclo.
El atractivo de utilizar estos patógenos en la lucha contra los insectos es, por un lado, su especificidad, con lo que se puede atacar al insecto plaga sin afectar las poblaciones de insectos útiles y , por otra parte, son totalmente inocuas para organismos distintos a los insectos, incluido el hombre . Estas características hacen de los insecticidas basados en B. thuringiensis y baculovirus sean un recurso muy apreciado desde el punto de vista de la agricultura ecológica. De hecho, son de los pocos insecticidas permitidos en este tipo de agricultura. Otro atractivo que presenta B. thuringiensis es que , debido a que la toxina es una proteína, se pueden manipular los genes en el laboratorio de manera que la proteína mutante posea una eficacia mayor o incluso desarrolle toxicidad para controlar nuevas plagas. Sin embargo, en lo que se conoce más a esta bacteria es por la utilidad que tiene en la ingeniería genética en cuanto a que sus genes se pueden integrar en el genoma de plantas, con lo que éstas producen la proteína insecticida y se convierten en resistentes a los insectos que las atacan.
La búsqueda de nuevos genes de B. thuringiensis que codifican nuevas proteínas insecticidas permitirá ampliar el espectro de acción de los insecticidas basados en B. thuringiensis . Esto es de gran interés no sólo para combatir plagas que hasta el momento no son controlables mediante este tipo de insecticidas, sino para obtener toxinas que mantendrán su efectividad para controlar poblaciones de insectos cuando éstas empiecen a desarrollar resistencia a toxinas de esta bacteria actualmente en uso.
El problema de la resistencia en insectos es un problema muy grave, que puede dejar obsoleto un insecticida en pocos años . Este problema no afecta sólo a los insecticidas químicos , sino que también afecta a los insecticidas microbianos. El conocimiento de los mecanismos por los que las toxinas de B. thuringiensis o los baculovirus actúan y los que un insecto puede convertirse en resistente a ellas puede ayudar a diseñar estrategias para prevenir la aparición de resistencia al máximo. Los resultados de estas investigaciones son de gran importancia para diseñar estrategias de utilización de insecticidas basados en B. thuringiensis para que las probabilidades de aparición de resistencia se minimicen y , de esta manera, se pueda prolongar la utilización de este insecticida de tan preciadas características. Pero este conocimiento es especialmente relevante en el contexto del diseño de plantas transgénicas resistentes a insectos, ya que la correcta elección de los genes (que codifican toxinas) a introducir en una misma planta dependerá de su mecanismo de acción. Una planta que exprese dos toxinas que utilicen el mismo sitio diana para su acción provocará la aparición de resistencia en los insectos plaga mucho más rápidamente que una que exprese dos toxinas con distintos lugares diana.
