lista de resumenes


A mediados de los años 90 del siglo XX se introdujeron en algunas partes del mundo los cultivos genéticamente modificados (transgénicos). Los cultivos transgénicos se caracterizan en que a su genoma le fueron insertadas secuencias recombinantes diseñadas en laboratorios de ingeniería genética con el objetivo de otorgarle a dichos cultivos rasgos agronómicos que previamente no tenían, tales como la tolerancia a herbicidas o la resistencia a insectos que potencialmente podían ser considerados plaga (cultivos Bt).

El término cultivos Bt se refiere a los cultivos transgénicos que han sido modificados con un gen (o varios de ellos) provenientes de la bacteria Bacillus thuringiensis , que produce proteínas con actividad insecticida. Al ser insertados dichos genes en las plantas, éstas adquieren la capacidad de expresar las proteínas mencionadas. El objetivo de la creación de cultivos Bt es teóricamente reducir el uso de insecticidas químicos. Las toxinas de B. thuringiensis con las que se han modificado genéticamente algunos cultivos de interés económico incluyen proteínas paraesporales, conocidas como proteínas Cry; las cuales se han utilizado en el control de plagas de los géneros Lepidoptera, Coleoptera, Diptera, Hymenoptera, así como nemátodos. La toxina Cry1Ab es la más estudiada, sin embargo, se han utilizado hasta 21 genes codificantes de toxinas Bt para modificar genéticamente plantas y otorgarles el rasgo de resistencia a insectos.

La presente es una compilación de artículos científicos publicados en revistas arbitradas internacionales que describen evidencias científicas rigurosas de potenciales riesgos a la Bioseguridad, así como efectos en el ambiente y toxicidad a organismos no blanco por la expresión, así como potenciales daños a la salud por la presencia de proteínas Bt en cultivos genéticamente modificados. Para explorar el repositorio, puedes introducir palabras clave en el buscador para acotar la búsqueda. También puedes introducir términos en idioma inglés. Utiliza esta herramienta de la misma forma que usas tu motor de búsqueda favorito.

  • 11. Los mutantes Cry1Ab de Bacillus thuringiensis que afectan la formación de oligómeros no son tóxicos para las larvas de Manduca sexta.
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  • Titulo original: Bacillus thuringiensis Cry1Ab mutants affecting oligomer formation are non-toxic to Manduca sexta larvae.
  • Autores: Jimenez-Juarrez, N.; Munoz-Garay, C.; Gómez, I.; Saab-Rincon, G.; Damina-Almazo, J.; Gill, S.; Sober.n, M.; Bravo.
  • Revista: The Journal of Biological Chemistry, 282, pp. 21222-21229.
  • Año: 2007
  • Palabras clave: Toxinas Cry; Cultivos genéticamente modificados; Bacillus thuringiensis; Proteínas Cry; Actividad insecticida
  • Las toxinas formadoras de poros son armas biológicas producidas por una variedad de organismos vivos, particularmente bacterias, pero también por insectos, reptiles e invertebrados. Estas proteínas afectan la membrana celular de su objetivo interrumpiendo la permeabilidad y eventualmente llevando a la muerte celular. Las toxinas formadoras de poros típicamente se transforman de proteínas solubles monoméricas a oligómeros que forman canales transmembrana. Las toxinas Cry producidas por Bacillus thuringiensis son ampliamente utilizadas como insecticidas. Estas proteínas han sido reconocidas como toxinas formadoras de poros, y su acción principal es lisar las células epiteliales del intestino medio en su insecto objetivo. Para ejercer su efecto tóxico, se forma un preporo oligomérico intermedio que conduce finalmente a poros oligoméricos insertados en la membrana. Para comprender el papel de la formación de pre-poros oligoméricos de Cry en la actividad insecticida, aislamos mutaciones puntuales que afectaron la oligomerización de la toxina, pero no su unión con el receptor Bt-R (1) similar a la cadherina. Mostramos que la hélice alfa-3 en el dominio I contiene secuencias que podrían formar estructuras de bobina enrollada importantes para la oligomerización. Algunos mutantes puntuales en esta hélice se unieron a los receptores Bt-R (1) con afinidad similar a la toxina de tipo salvaje, pero se vieron afectados en la oligomerización y se vieron afectados severamente en la formación de poros y la toxicidad contra las larvas de Manduca sexta. Estos datos indican que el oligómero pre-poro y la formación de poros de toxinas juegan un papel importante en el proceso de intoxicación de la toxina Cry1Ab en larvas de insectos.

    Pore-forming toxins are biological weapons produced by a variety of living organisms, particularly bacteria but also by insects, reptiles, and invertebrates. These proteins affect the cell membrane of their target, disrupting permeability and leading eventually to cell death. The pore-forming toxins typically transform from soluble, monomeric proteins to oligomers that form transmembrane channels. The Cry toxins produced by Bacillus thuringiensis are widely used as insecticides. These proteins have been recognized as pore-forming toxins, and their primary action is to lyse midgut epithelial cells in their target insect. To exert their toxic effect, a prepore oligomeric intermediate is formed leading finally to membrane-inserted oligomeric pores. To understand the role of Cry oligomeric pre-pore formation in the insecticidal activity we isolated point mutations that affected toxin oligomerization but not their binding with the cadherin-like, Bt-R(1) receptor. We show the helix alpha-3 in domain I contains sequences that could form coiled-coil structures important for oligomerization. Some single point mutants in this helix bound Bt-R(1) receptors with similar affinity as the wild-type toxin, but were affected in oligomerization and were severally impaired in pore formation and toxicity against Manduca sexta larvae. These data indicate the pre-pore oligomer and the toxin pore formation play a major role in the intoxication process of Cry1Ab toxin in insect larvae.

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  • 12. Papel de los receptores en la actividad de la toxina cristalina de Bacillus thuringiensis.
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  • Titulo original: Role of receptors in Bacillus thuringiensis crystal toxin activity.
  • Autores: Pigott, C.; Ellar, D.
  • Revista: Microbiology and Molecular Biology Reviews, 71 (2): 255–281.
  • Año: 2007
  • Palabras clave: Bacillus thuringiensis; Cultivos genéticamente modificados; lepidóptero; Toxinas Bt; Toxicidad; Receptor
  • Bacillus thuringiensis produce inclusiones de proteínas cristalinas con propiedades insecticidas o nematocidas. Estas proteínas cristalinas (Cry) determinan el perfil de toxicidad de una determinada cepa. Los cultivos transgénicos que expresan una o más toxinas Cry recombinantes han adquirido importancia agrícola. De forma individual, las toxinas Cry generalmente solo son tóxicas para unas pocas especies dentro de un orden, además, los receptores en las células epiteliales del intestino medio han demostrado ser críticamente determinantes para la especificidad de Cry. Los receptores mejor caracterizados han sido identificados en lepidópteros, y han surgido dos clases principales de receptores: los receptores de aminopeptidasa N (APN) y los receptores similares a la cadherina. Actualmente, se han reportado 38 tipos de APN para 12 lepidópteros diferentes. Cada APN pertenece a uno de los cinco grupos que tienen características estructurales y propiedades de unión a Cry únicas. Si bien se ha informado 17 APN diferentes que se unen a toxinas Cry, solo 2 han demostrado ser mediadores de la susceptibilidad a la toxina in vivo. En contraste, varias proteínas de tipo cadherina se unen a toxinas Cry y confieren susceptibilidad a la toxina in vitro, además, se ha asociado la alteración del gen de la cadherina con la resistencia a la toxina. No obstante, solo un pequeño subconjunto de toxinas Cry, específicas de lepidópteros, ha demostrado interactuar con proteínas similares a la cadherina. Esta revisión analiza las interacciones entre las toxinas Cry y sus receptores, centrándose en la identificación y validación de éstos, las bases moleculares para el reconocimiento del receptor, su papel en insectos resistentes y los modelos propuestos para explicar la secuencia de eventos en la superficie celular por los cuales la unión del receptor conduce a la muerte celular.

    Bacillus thuringiensis produces crystalline protein inclusions with insecticidal or nematocidal properties. These crystal (Cry) proteins determine a particular strain's toxicity profile. Transgenic crops expressing one or more recombinant Cry toxins have become agriculturally important. Individual Cry toxins are usually toxic to only a few species within an order, and receptors on midgut epithelial cells have been shown to be critical determinants of Cry specificity. The best characterized of these receptors have been identified for lepidopterans, and two major receptor classes have emerged: the aminopeptidase N (APN) receptors and the cadherin-like receptors. Currently, 38 different APNs have been reported for 12 different lepidopterans. Each APN belongs to one of five groups that have unique structural features and Cry-binding properties. While 17 different APNs have been reported to bind to Cry toxins, only 2 have been shown to mediate toxin susceptibly in vivo. In contrast, several cadherin-like proteins bind to Cry toxins and confer toxin susceptibility in vitro, and disruption of the cadherin gene has been associated with toxin resistance. Nonetheless, only a small subset of the lepidopteran-specific Cry toxins has been shown to interact with cadherin-like proteins. This review analyzes the interactions between Cry toxins and their receptors, focusing on the identification and validation of receptors, the molecular basis for receptor recognition, the role of the receptor in resistant insects, and proposed models to explain the sequence of events at the cell surface by which receptor binding leads to cell death.

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  • 13. Efectos de los productos transgénicos Bt activados (Cry1Ab, Cry3Bb) en estadios inmaduros de la mariquita Adalia bipunctata en pruebas de ecotoxicidad de laboratorio.
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  • Titulo original: Effects of activated Bt transgene products (Cry1Ab, Cry3Bb) on immature stages of the ladybird Adalia bipunctata in Laboratory Ecotoxicity Testing.
  • Autores: Schmidt, J.; Braun, C.; Whitehouse, L.; Hilbeck, A.
  • Revista: Arch Environ Contam Toxicol, 56:221–228.
  • Año: 2009
  • Palabras clave: Toxinas Cry; Cry3; Toxicidad de proteínas Cry; Especies no blanco; Insectos; Cry3Bb
  • Las proteínas de Bacillus thuringiensis (Bt) activadas por insectos son expresadas por varias plantas transgénicas para controlar ciertas plagas, pero los organismos no objetivo como las mariquitas también pueden estar expuestos a estas proteínas en el campo. Desarrollamos un protocolo mejorado de pruebas de ecotoxicidad y realizamos ensayos de alimentación en un laboratorio para evaluar los posibles efectos adversos de diferentes concentraciones de toxinas Cry1Ab y Cry3Bb activadas con tripsina, producidas microbianamente en el coccinélido Adalia bipunctata. Se registraron la mortalidad larvaria/pupal, el tiempo de desarrollo y la acumulación de masa corporal total. Incluso en la concentración más baja (5 microg / ml), las larvas de A. bipunctata alimentadas con la toxina Cry1Ab activada por lepidópteros mostraron una mortalidad significativamente mayor que el grupo control. En experimentos con Cry3Bb activado por coleópteros, solo una concentración de 25 microg/ml marginalmente produjo una mortalidad mayor de manera significativa, en comparación con el control. Ambos experimentos revelaron un ligero descenso en la mortalidad a la concentración más alta de 50 microg / ml, aunque esto fue estadísticamente significativo solo en el tratamiento con Cry1Ab. No se detectaron diferencias en cuanto al tiempo de desarrollo y la masa corporal de los adultos recién emergidos. Las diluciones del vector de expresión pBD10, utilizadas como control para excluir los efectos del método de producción de toxinas, en concentraciones entre 10 y 100 microg/ml no revelaron efectos significativos en ninguno de los parámetros estudiados. Esto sugiere que el aumento de la mortalidad de las larvas en los ensayos de alimentación con toxinas fue causado directamente por las toxinas Bt activadas y plantea preguntas con respecto a su especificidad comúnmente postulada y su modo de acción en A. bipunctata. Se discuten las implicaciones de los resultados informados para las poblaciones de mariquitas y sus funciones biológicas de control de plagas en los ecosistemas de cultivos transgénicos.

    Insect-active Bacillus thuringiensis (Bt) proteins are expressed by several transgenic crop plants to control certain pests, but nontarget organisms such as ladybirds also can be exposed to these proteins in the field. We developed an improved ecotoxicity testing protocol and conducted feeding trials in a laboratory setting to test for possible adverse effects of different concentrations of microbially produced trypsin-activated Cry1Ab and Cry3Bb toxins on the coccinellid Adalia bipunctata. Larval/pupal mortality, development time, and overall body mass accumulation were recorded. Even at the lowest concentration (5 microg/ml), A. bipunctata larvae fed with the lepidopteran-active Cry1Ab toxin exhibited significantly higher mortality than the control group. In experiments with the coleopteran-active Cry3Bb, only a concentration of 25 microg/ml resulted in a marginally significantly higher mortality compared to the control. Both experiments revealed a slight decline in mortality at the highest concentration of 50 microg/ml, though this was statistically significant only in the Cry1Ab treatment. No differences were detected for development time and body mass of newly emerged adults. Dilutions of the expression vector pBD10--used as a control to exclude effects of the toxin production method--at concentrations between 10 and 100 microg/ml revealed no significant effects on either of the studied parameters. This suggests that the increased mortality of larvae in the toxin feeding trials was caused directly by the activated Bt toxins and raises questions regarding their commonly postulated specificity and their mode of action in A. bipunctata. Implications of the reported results for ladybird populations and their biological pest control functions in transgenic crop ecosystems are discussed.

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  • 14. Señalización versus perforación: ¿Cómo matan las toxinas de Bacillus thuringiensis a las células del intestino del insecto?
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  • Titulo original: Signaling versus punching hole: How do Bacillus thuringiensis toxins kill insect midgut cells?
  • Autores: Sober.n, M.; Gill, S.; Bravo, A.
  • Revista: Cellular and Molecular Life Science, 66: 1337-1349.
  • Año: 2009
  • Palabras clave: Toxinas Cry; Bacillus thuringiensis; Formación de poro; Bt; Resistencia de insectos
  • Las proteínas Cry, producidas por Bacillus thuringiensis (Bt), se usan ampliamente para el control de plagas de insectos en la agricultura en forma de productos de rociado o expresados en cultivos transgénicos, como el maíz y el algodón. Poco se sabía sobre el mecanismo de acción de estas toxinas cuando se introdujo el primer producto comercial Bt hace cincuenta años. Sin embargo, la investigación sobre el mecanismo de acción en las últimas dos décadas ha mejorado nuestro conocimiento de la interacción de la toxina con los receptores de membrana y sus efectos en las células del intestino medio de insectos. Toda esta información permitió el diseño racional de toxinas mejoradas con mayor toxicidad o toxinas que superan la resistencia de los insectos, lo que podría comprometer el uso y la eficacia de Bt en el campo. En esta revisión, discutimos y evaluamos los diferentes modelos del modo de acción de las toxinas Cry, incluida una discusión sobre el papel de varios receptores en la acción de la toxina.

    Cry proteins, produced by Bacillus thuringiensis (Bt), are widely used for the control of insect pests in agriculture as spray products or expressed in transgenic crops, such as maize and cotton. Little was known regarding the mechanism of action of these toxins when the first commercial Bt product was introduced fifty years ago. However, research on the mechanism of action over the last two decades has enhanced our knowledge of toxin interaction with membrane receptors and their effects in insect midgut cells. All this information allowed for the rational design of improved toxins with higher toxicity or toxins that overcome insect resistance, which could compromise Bt use and effectiveness in the field. In this review we discuss and evaluate the different models of the mode of action of Cry toxins, including a discussion about the role of various receptors in toxin action.

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  • 15. Cyt1Aa Bacillus thuringiensis subsp. israelensis sinergiza la toxina Cry11Aa al funcionar como un receptor unido a la membrana.
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  • Titulo original: Bacillus thuringiensis subsp. israelensis Cyt1Aa synergizes Cry11Aa toxin by functioning as a membrane-bound receptor.
  • Autores: P.rez, C.; Fernandez, L.; Sun, J.; Folch, J.; Gill, S.; Sober.n, M.; Bravo, A.
  • Revista: PNAS, 102(51):18303–18308.
  • Año: 2005
  • Palabras clave: Bacillus thuringiensis; Resistencia de insectos; Toxina Bt; Cry1A
  • Bacillus thuringiensi israelensis produce proteínas cristalinas Cry (4Aa, 4Ba, 10Aa y 11Aa) y Cyt (1Aa y 2Ba), las cuales son tóxicas para los mosquitos vectores de enfermedades humanas. Cyt1Aa supera la resistencia de los insectos a las toxinas Cry11Aa y Cry4 y hace sinergia con la toxicidad de éstas. Sin embargo, el mecanismo molecular del sinergismo sigue sin resolverse. Aquí, proporcionamos evidencia de que Cyt1Aa funciona como un receptor de Cry11Aa. El análisis de unión secuencial de Cyt1Aa y Cry11Aa reveló que la unión de Cyt1Aa a las vesículas de membrana de borde en cepillo de Aedes aegypti mejoró la unión de Cry11Aa biotinilado. Los determinantes antigénicos de unión a Cyt1Aa y Cry11Aa se cartografiaron mediante un sistema de dos híbridos de levadura, microarreglos de péptidos y ensayos heterólogos de competición con péptidos sintéticos. Dos regiones expuestas en Cyt1Aa, bucle β6-αE y parte de β7, se unen a Cry11Aa. Por otro lado, Cry11Aa se une a las proteínas Cyt1Aa por medio del dominio II-bucle α8 y β-4, que también están involucrados en la interacción del receptor del intestino medio. La caracterización de mutaciones de puntuales en Cry11Aa y Cyt1Aa reveló residuos clave de Cry11Aa (S259 y E266) y Cyt1Aa (K198, E204 y K225) involucrados en la interacción de ambas proteínas y en la sinergia. Además, se aisló un mutante β6-αE del bucle Cyt1Aa (K198A) con sinergismo mejorado con Cry11Aa. Los datos proporcionados aquí indican claramente que Cyt1Aa sinergiza o suprime la resistencia a la toxina Cry11Aa al funcionar como un receptor unido a la membrana. Bacillus thuringiensis israelensis es una bacteria patógena altamente efectiva porque produce una toxina y también su receptor funcional, promoviendo la unión de la toxina a la membrana objetivo y causando toxicidad.

    Bacillus thuringiensis subsp. israelensis produces crystal proteins, Cry (4Aa, 4Ba, 10Aa, and 11Aa) and Cyt (1Aa and 2Ba) proteins, toxic to mosquito vectors of human diseases. Cyt1Aa overcomes insect resistance to Cry11Aa and Cry4 toxins and synergizes the toxicity of these toxins. However, the molecular mechanism of synergism remains unsolved. Here, we provide evidence that Cyt1Aa functions as a receptor of Cry11Aa. Sequential-binding analysis of Cyt1Aa and Cry11Aa revealed that Cyt1Aa binding to Aedes aegypti brush border membrane vesicles enhanced the binding of biotinylated-Cry11Aa. The Cyt1Aa- and Cry11Aa-binding epitopes were mapped by means of the yeast two-hybrid system, peptide arrays, and heterologous competition assays with synthetic peptides. Two exposed regions in Cyt1Aa, loop β6-αE and part of β7, bind Cry11Aa. On the other side, Cry11Aa binds Cyt1Aa proteins by means of domain II-loop α8 and β-4, which are also involved in midgut receptor interaction. Characterization of single-point mutations in Cry11Aa and Cyt1Aa revealed key Cry11Aa (S259 and E266) and Cyt1Aa (K198, E204 and K225) residues involved in the interaction of both proteins and in synergism. Additionally, a Cyt1Aa loop β6-αE mutant (K198A) with enhanced synergism to Cry11Aa was isolated. Data provided here strongly indicates that Cyt1Aa synergizes or suppresses resistance to Cry11Aa toxin by functioning as a membrane-bound receptor. Bacillus thuringiensis subsp. israelensis is a highly effective pathogenic bacterium because it produces a toxin and also its functional receptor, promoting toxin binding to the target membrane and causing toxicity.

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  • 16. Evaluación del riesgo de toxinas derivadas de Bacillus thuringiensis: sinergismo, eficacia y selectividad.
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  • Titulo original: Risk assessment of toxins derived from Bacillus thuringiensis - synergism, efficacy, and selectivity.
  • Autores: Then, C.
  • Revista: Environ Sci Pollut Res Int, 17:791-797.
  • Año: 2010
  • Palabras clave: Bacillus thuringiensis; Cultivos genéticamente modificados; Toxinas Bt; Proteínas Cry; Análisis de riesgo; Toxicidad; Proteínas Bt
  • Antecedentes, objetivo y alcance Esta revisión trata sobre publicaciones sobre el modo de acción de las proteínas Bt y su potencial sinergismo con factores extrínsecos. El objetivo fue evaluar el impacto de esos factores, especialmente con respecto a la selectividad y la eficacia de las toxinas Bt, y discutir las posibles brechas en la evaluación de riesgo actual de plantas genéticamente modificadas que expresan toxinas Bt. Características principales La revisión muestra que varios factores extrínsecos pueden influir en la selectividad y la eficacia de las toxinas Bt. Los hallazgos se consideran relevantes para la evaluación de riesgos en plantas Bt. Esta conclusión se deriva al analizar el estado actual del conocimiento sobre el modo de acción de las proteínas Bt, los efectos inesperados en el organismo no objetivo y la manera en que las toxinas Bt modificadas se expresan en plantas genéticamente modificadas. Resultados Se han identificado varias publicaciones que muestran que ciertos factores y el sinergismo pueden afectar la eficacia y la selectividad de las toxinas Bt. Estos factores extrínsecos son diversos e incluyen otras toxinas Bt o partes de la espora de Bacillus thuringiensis, así como ciertas enzimas, estrés ambiental, microorganismos no patógenos y enfermedades infecciosas. Discusión La investigación sobre el mecanismo subyacente del sinergismo observado podría ayudar a explicar algunos de los efectos encontrados en organismos no objetivo. En general, la posible sinergia de las toxinas Bt con factores extrínsecos puede ser relevante para la evaluación del riesgo de las plantas Bt modificadas genéticamente, ya que exponen una toxina Bt modificada al medio ambiente en diversas condiciones y durante un largo período de tiempo. Conclusiones La evaluación del riesgo de las plantas modificadas genéticamente debería poner en duda el supuesto general de una alta selectividad y una relación lineal de dosis-respuesta en la toxicidad de las proteínas Bt. Tanto la selectividad como la eficacia pueden verse influidas por el sinergismo, que puede provocar efectos inesperados e indeseados en organismos no objetivo. Perspectivas Se sugiere que se promueva la investigación sistemática sobre el sinergismo entre las toxinas Bt y los posibles factores extrínsecos que podrían afectar el espectro de organismos susceptibles. Esta investigación debe convertirse en un requisito previo para la evaluación del riesgo de las plantas Bt.

    Background, aim, and scope. This review deals with publications concerning the mode of action of Bt proteins and their potential synergism with extrinsic factors. The aim was to assess the impact of those factors especially regarding selectivity and efficacy of Bt toxins and to discuss possible gaps in current risk assessment of genetically engineered plants expressing Bt toxins. Main features The review shows that several extrinsic factors are able to influence the selectivity and efficacy of Bt toxins. The findings are seen as being relevant for risk assessment in Bt plants. This conclusion is derived by discussing current state of knowledge about the mode of action of Bt proteins, unexpected effects on non-target organism, and the way how modified Bt toxins are expressed in genetically engineered plants. Results Several publications have been identified that show that certain factors and synergism can impact efficacy and selectivity of Bt toxins. These extrinsic factors are various and include other Bt toxins or parts from the spore of Bacillus thuringiensis as well as certain enzymes, environmental stress, non-pathogenic microorganisms, and infectious diseases. Discussion Research on the underlying mechanism of observed synergism might help to explain some of the effects found in non-target organisms. In general, possible synergism of Bt toxins with extrinsic factors can be relevant for risk assessment of genetically engineered Bt plants since they expose a modified Bt toxin to the environment under various conditions and over a long period of time. Conclusions Risk assessment of genetically engineered plants should put into question the general assumption of a high selectivity and a linear dose–response relationship in the toxicity of Bt proteins. Both selectivity and efficacy can be influenced by synergism, which can provoke unexpected and undesired effects in non-target organisms. Perspectives It is suggested that systematic research be promoted on synergism between Bt toxins and potential extrinsic factors that could impact the spectrum of susceptible organisms. This research should become a prerequisite for risk assessment of Bt plants.

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  • 17. Implicaciones de las plantas transgénicas, insecticidas para la biodiversidad de insectos y plantas.
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  • Titulo original: Implications of transgenic, insecticidal plants for insect and plant biodiversity.
  • Autores: Hilbeck, A.
  • Revista: Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics, 4(1), 43-61
  • Año: 2001
  • Palabras clave: Bacillus thuringiensis; Biodiversidad; Control biológico; Chrysoperla carnea; Manejo integrado de plagas; Toxinas Bt; Cry1A; Cultivos genéticamente modificados
  • Las plantas modificadas genéticamente se cultivan principalmente en América del Norte y, en menor medida, en Australia, Argentina y China, pero se espera que sus regiones de producción se extiendan pronto más allá de estas áreas limitadas, llegando también a Europa, donde persiste una gran controversia sobre la aplicación de la tecnología genética en la agricultura. Actualmente, varios cultivares de ocho siembras principales están disponibles comercialmente, incluyendo la canola, el maíz, el algodón, la papa, la soja, la remolacha azucarera, el tabaco y el tomate, pero muchas más plantas con rasgos múltiples nuevos y combinados están cerca de ser registradas. Si bien los rasgos agronómicos actuales (resistencia a herbicidas, resistencia a insectos) dominan, los rasgos que confieren características de "calidad" (composiciones de aceite alterado, contenido de proteínas y almidón) comenzarán a dominar en los próximos años. Sin embargo, el futuro más prometedor económicamente radica en el desarrollo y la comercialización de plantas de cultivo que expresan productos farmacéuticos o "nutracéuticos" (alimentos funcionales), y plantas que expresan una serie de genes diferentes. A partir de esto, queda claro que los ecosistemas agrícolas futuros y, en última instancia, también los naturales se verán amenazados por la introducción a gran escala de genes y productos génicos completamente nuevos en nuevas combinaciones a altas frecuencias, todo lo cual tendrá impactos desconocidos en su complejo asociado de organismos no objetivo, es decir, todos los organismos que no son objetivo de la proteína insecticida. En tiempos de severa disminución global de la biodiversidad, es necesario tomar precauciones proactivas y es obligatorio considerar cuidadosamente los posibles efectos esperados de las plantas transgénicas en la biodiversidad de las plantas y los insectos.

    Genetically modified plants are widely grown predominantly in North America and to a lesser extent in Australia, Argentina and China but their regions of production are expected to spread soon beyond these limited areas also reaching Europe where great controversy over the application of gene technology in agriculture persists. Currently, several cultivars of eight major crop plants are commercially available including canola, corn, cotton, potato, soybean, sugar beet, tobacco and tomato, but many more plants with new and combined multiple traits are close to registration. While currently agronomic traits (herbicide resistance, insect resistance) dominate, traits conferring “quality” traits (altered oil compositions, protein and starch contents) will begin to dominate within the next years. However, economically the most promising future lies in the development and marketing of crop plants expressing pharmaceutical or “nutraceuticals” (functional foods), and plants that express a number of different genes. From this it is clear that future agricultural and, ultimately, also natural ecosystems will be challenged by the large-scale introduction of entirely novel genes and gene products in new combinations at high frequencies all of which will have unknown impacts on their associated complex of non-target organisms, i.e. all organisms that are not targeted by the insecticidal protein. In times of severe global decline of biodiversity, pro-active precaution is necessary and careful consideration of the likely expected effects of transgenic plants on biodiversity of plants and insects is mandatory.

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  • 18. Un meta análisis de los efectos del algodón Bt y el maíz en invertebrados no objetivo.
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  • Titulo original: A meta-analysis of effects of Bt cotton and maize on nontarget invertebrates.
  • Autores: Marvier, M.; McCreedy, C.; Regetz, J.; Kareiva, P.
  • Revista: Science, 316(5830): 1475-1477.
  • Año: 2007
  • Palabras clave: Bacillus thuringiensis; Bioseguridad; Toxinas Bt; Toxinas Bt; Biodiversidad; Resistencia de insectos; Especies no blanco
  • Aunque una gran cantidad de experimentos han examinado las consecuencias ecológicas de los cultivos transgénicos de Bacillus thuringiensis (Bt), continúan los debates sobre los impactos no objetivo de esta tecnología. Las revisiones cuantitativas de los estudios existentes son cruciales para evaluar mejor los riesgos y mejorar las futuras evaluaciones de riesgos. Para fomentar los análisis de riesgo basados en la evidencia, construimos una base de datos de búsqueda para los efectos no objetivo de los cultivos Bt. Un meta análisis de 42 experimentos de campo indica que los invertebrados no objetivo son generalmente más abundantes en los campos de algodón Bt y maíz Bt que en los campos no transgénicos manejados con insecticidas. Sin embargo, en comparación con los campos de control libres de insecticidas, ciertos taxones no objetivo son menos abundantes en los campos Bt

    Although scores of experiments have examined the ecological consequences of transgenic Bacillus thuringiensis (Bt) crops, debates continue regarding the nontarget impacts of this technology. Quantitative reviews of existing studies are crucial for better gauging risks and improving future risk assessments. To encourage evidence-based risk analyses, we constructed a searchable database for nontarget effects of Bt crops. A meta-analysis of 42 field experiments indicates that nontarget invertebrates are generally more abundant in Bt cotton and Bt maize fields than in nontransgenic fields managed with insecticides. However, in comparison with insecticide-free control fields, certain nontarget taxa are less abundant in Bt fields

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  • 19. El polen transgénico daña las larvas de monarca.
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  • Titulo original: Transgenic pollen harms monarch larvae.
  • Autores: Losey, J.; Rayor, L.; Carter, M.
  • Revista: Nature, 399 (6733): 214.
  • Año: 1999
  • Palabras clave: Bacillus thuringiensis; Toxinas Cry; Organismos no blanco; Cultivos genéticamente modificados; Polen; Bioseguridad; Análisis de riesgo
  • Si bien se piensa que las plantas transformadas con material genético de la bacteria Bacillus thuringiensis (Bt) tienen un impacto insignificante en organismos no objetivo, las plantas de maíz Bt pueden representar un riesgo porque la mayoría de los híbridos expresan la toxina Bt en el polen, y el polen de maíz se dispersa al menos 60 metros por el viento. El polen de maíz se deposita en otras plantas cerca de los campos de maíz y puede ser ingerido por los organismos no objetivo que consumen estas plantas. En un ensayo de laboratorio, encontramos que las larvas de la mariposa monarca, Danaus plexippus, criadas en hojas de algodoncillo espolvoreadas con polen de maíz Bt, comieron menos, crecieron más lentamente y sufrieron mayor mortalidad que las larvas criadas en hojas espolvoreadas con polen de maíz sin transformar o en hojas sin polen.

    Although plants transformed with genetic material from the bacterium Bacillus thuringiensis (Bt ) are generally thought to have negligible impact on non-target organisms1, Bt corn plants might represent a risk because most hybrids express the Bt toxin in pollen2, and corn pollen is dispersed over at least 60 metres by wind3. Corn pollen is deposited on other plants near corn fields and can be ingested by the non-target organisms that consume these plants. In a laboratory assay we found that larvae of the monarch butterfly, Danaus plexippus, reared on milkweed leaves dusted with pollen from Bt corn, ate less, grew more slowly and suffered higher mortality than larvae reared on leaves dusted with untransformed corn pollen or on leaves without pollen.

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  • 20. Sensibilidad de las larvas de monarca a Bacillus thuringiensis, proteínas purificadas y polen.
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  • Titulo original: Monarch larvae sensitivity to Bacillus thuringiensis- purified proteins and pollen.
  • Autores: Hellmich, R.; Siegfried, B.; Sears, M.; Stanley-Horn, D.; Daniels, M.; Mattila, H.; Spencer, T.; Bidne, K.; Lewis, L.
  • Revista: PNAS, 98 (21) 11925-11930.
  • Año: 2001
  • Palabras clave: Bacillus thuringiensis; Toxinas Bt; Proteínas Cry; Toxicidad; Polen; Maíz; Cultivos genéticamente modificados
  • Se realizaron pruebas de laboratorio para establecer la toxicidad relativa de las toxinas de Bacillus thuringiensis (Bt) y el polen del maíz Bt a las larvas de la mariposa monarca. Las toxinas analizadas incluyeron Cry1Ab, Cry1Ac, Cry9C y Cry1F. Se utilizaron tres métodos: (i) toxinas purificadas incorporadas en la dieta artificial, (ii) polen recolectado de híbridos de maíz Bt aplicados directamente a los discos de hojas de algodoncillo, y (iii) polen de Bt contaminado conborla de maíz aplicado directamente a los discos de hojas de algodoncillo. Los bioensayos de toxinas Bt purificadas indican que las proteínas Cry9C y Cry1F son relativamente no tóxicas para los primeros estadios de la mariposa monarca, mientras que los primeros estadios son sensibles a las proteínas Cry1Ab y Cry1Ac. Los estadios más antiguos fueron 12 a 23 veces menos susceptibles a la toxina Cry1Ab en comparación con los primeros estadios. Los bioensayos de polen sugieren que los contaminantes de polen, un artefacto del procesamiento del polen, pueden influir dramáticamente en la supervivencia y aumento de peso de las larvas, y producir resultados no concluyentes. El único polen de maíz transgénico que afectó consistentemente las larvas de la mariposa monarca fue el de los híbridos Cry1Ab evento 176, que es actualmente <2% de maíz plantado y para los cuales no se ha vuelto a registrar. Los resultados de los otros tipos de maíz Bt sugieren que el polen de Cry1Ab (eventos Bt11 y Mon810), Cry1F, y los híbridos Cry9C experimentales, no tendrán efectos agudos en las larvas de la mariposa monarca en la configuración de campo.

    Laboratory tests were conducted to establish the relative toxicity of Bacillus thuringiensis (Bt) toxins and pollen from Bt corn to monarch larvae. Toxins tested included Cry1Ab, Cry1Ac, Cry9C, and Cry1F. Three methods were used: (i) purified toxins incorporated into artificial diet, (ii) pollen collected from Bt corn hybrids applied directly to milkweed leaf discs, and (iii) Bt pollen contaminated with corn tassel material applied directly to milkweed leaf discs. Bioassays of purified Bt toxins indicate that Cry9C and Cry1F proteins are relatively nontoxic to monarch first instars, whereas first instars are sensitive to Cry1Ab and Cry1Ac proteins. Older instars were 12 to 23 times less susceptible to Cry1Ab toxin compared with first instars. Pollen bioassays suggest that pollen contaminants, an artifact of pollen processing, can dramatically influence larval survival and weight gains and produce spurious results. The only transgenic corn pollen that consistently affected monarch larvae was from Cry1Ab event 176 hybrids, currently <2% corn planted and for which re-registration has not been applied. Results from the other types of Bt corn suggest that pollen from the Cry1Ab (events Bt11 and Mon810) and Cry1F, and experimental Cry9C hybrids, will have no acute effects on monarch butterfly larvae in field settings.

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