Orientadora: Janete Apparecida Desidério / Banca: Agda Paula Facincani / Banca: Irlan Leite de Abreu / Resumo: Como uma alternativa para diminuir as agressões constantes que o ecossistema vem sofrendo, devido à grande quantidade de produtos químicos utilizados no controle de pragas, pesquisas envolvendo microrganismos capazes de promover o controle biológico tem se intensificado. Dentre estes microrganismos a bactéria Bacillus thuringiensis tem se destacado. Essa bactéria caracteriza-se pela produção de proteínas tóxicas a representantes de diversas ordens de insetos. Em particular, as proteínas Vip3A, estão em amplo estudo devido a sua especificidade, alto potencial ativo e como alternativa para o controle da resistência de insetos às proteínas Cry. Diante disto, o objetivo deste trabalho foi selecionar, a partir de 1080 isolados de diferentes regiões brasileiras, aqueles portadores de genes vip3A e obter a sequência de nucleotídeos completa dos mesmos. As linhagens padrão B. thuringiensis var. kurstaki HD1, B. thuringiensis var. tolworthi HD125 e o isolado I187 tiveram seus DNAs amplificados com oligonucleotídeos baseados na sequência de genes vip3A, descritos no banco de dados de B. thuringiensis e, a partir dos amplicons obtidos, a sequência completa de nucleotídeos dos mesmos foi determinada, utilizando-se da estratégia de "primer walking". A proteína Vip3Aa43 (GenBank: [HQ594534]) da linhagem HD1 demonstrou ser 100% idêntica às proteínas Vip3Aa já descritas. Já as proteínas Vip3Aa42 (GenBank: [HQ587048]) da linhagem HD125 e Vip3Ag5 (GenBank: [HQ542193]) do isolado I187 demonstraram similaridade de 99% com as proteínas descritas Vip3Aa35 e Vip3Ag2, respectivamente, demonstrando serem duas novas proteínas Vip3A, devido às substituições de aminoácidos ocorridas. Os três genes vip3A obtidos poderão ser utilizados na produção de plantas Bt, piramidadas ou não, visando ao manejo da resistência dos insetos praga / Abstract: As an alternative to decrease the constant aggressions that the ecosystem has suffered due to the large amount of chemical products used in pest control, researches involving microorganisms able to promoting biological control have been intensified. Among these microorganisms the bacterium Bacillus thuringiensis has been stood out. This bacterium is characterized by the production of toxic proteins to representatives of several insect orders. In particular, the Vip3A proteins are in large study due to its specificity, and high active potential as an alternative to control of insect's resistance to Cry proteins. According to this, the aim of this work was to select from 1080 isolates in different Brazilian regions, those carrying vip3A genes and obtain the complete nucleotide sequence of the same. The standard strains B. thuringiensis var. kurstaki HD1, B. thuringiensis var. tolworthi HD125 and the isolate I187 had their DNA amplified with primers based on vip3A gene sequence described in database of B. thuringiensis, and from the amplicons obtained, the full sequence of nucleotides was determined, by the use of the strategy of "primer walking". The protein Vip3Aa43 (GenBank: [HQ594534]) of HD1 strain showed to be 100% identical to Vip3Aa proteins already described. However, the proteins Vip3Aa42 (GenBank: [HQ587048]) of HD125 strain and Vip3Ag5 (GenBank: [HQ542193]) of the isolate I187 showed 99% similarity with the Vip3Aa35 and Vip3Ag2 proteins described, respectively, showing been two new Vip3A proteins due to amino acid substitutions occurred. The three vip3A genes obtained can be used in the production of Bt crops, pyramidal or not, aiming to resistance management of pest insects / Mestre

Resumo: O controle biológico utilizando microrganismos vem sendo estudado como uma alternativa ao uso de agroquímicos. Estes pesticidas poluem o ambiente, além de serem tóxicos a diversas espécies vegetais e animais. Diante disso, a bactéria Bacillus thuringiensis é um importante entomopatógeno que vem sendo utilizado na agricultura pelo fato de secretar proteínas que são tóxicas a insetos pertencentes a diversas ordens. Dentre os diversos genes de B. thuringiensis que codificam proteínas tóxicas, as classes vip1, vip2 e cry3 destacam-se como alternativa para o controle de insetos-praga da ordem Coleoptera. O presente trabalho objetivou a identificação e caracterização molecular, por meio da técnica de PCR-RFLP, dos genes cry3, vip1, vip2 e vip1/vip2 em uma coleção de B. thuringiensis, quanto a possíveis polimorfismos existentes, procurando relacioná-los à toxicidade em larvas de Anthonomus grandis. Da análise de 1078 isolados de B. thuringiensis, foram encontrados 151 isolados positivos para os genes em estudo e 14 perfis polimórficos, indicando a presença de subclasses destes genes. Os resultados obtidos nos ensaios de toxicidade indicam que os polimorfismos gênicos podem apresentar interferência na toxicidade das proteínas, sendo que a toxina Cry3 apresentou uma maior efetividade na mortalidade em larvas de A. grandis. Os resultados também evidenciaram que a PCR-RFLP mostrou-se apropriada para a detecção da variabilidade genética em B. thuringiensis, permitindo a identificação de haplótipos / Abstract: Biological control using microorganisms is being studied as an alternative to the use of agrochemicals. These pesticides pollute the environment, being toxic to many species of plants and animals. For these reasons, the bacterium Bacillus thuringiensis is an important entomopathogen that has been used in agriculture, once it produces proteins that are toxic to many target insect orders. Among several genes from B. thuringiensis that encode toxic proteins there are vip1, vip2 and cry3 classes that stand as an alternative for controlling insect pests belonging the Coleoptera order. The objective of this work was to identify and characterize molecularly, through PCR-RFLP, the genes cry3, vip1, vip2 and vip1/vip2 in a collection of B. thuringiensis, for possible polymorphisms exist, trying to relate them to the toxicity in Anthonomus grandis larvae. Analysis of 1078 isolates of B. thuringiensis, were found 151 positive isolates for the genes under study and 10 polymorphic profiles, which indicate the presence of subclasses of the genes. These results obtained in tests toxicity indicate that polymorphisms gene may have interference with the toxicity of the protein, and the toxin Cry3 showed a greater effectiveness in mortality in A. grandis larvae. These results also showed that the PCR-RFLP proved to be suitable for the detection of genetic variability in B. thuringiensis, allowing the identification of haplotypes / Orientador: Janete Apparecida Desidério / Coorientador: Odair Aparecido Fernandes / Banca: Maria Inês Tiraboschi Ferro / Banca: José Roberto Postali Parra / Mestre