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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.

  • 52. Exposición de los depredadores artrópodos a la toxina Cry1Ab en los campos de maíz Bt.
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  • Titulo original: Exposure of arthropod predators to Cry1Ab toxin in Bt maize fields.
  • Autores: Obrist, L.; Dutton, A.; Albajes, R.; Bigler, F.
  • Revista: Ecological Entomology, 31, 143–154.
  • Año: 2006
  • Palabras clave: Cultivos genéticamente modificados; Toxicidad de proteínas Cry; Organismos no blanco; Artrópodos; Orius majusculus; Análisis de riesgo
  • Para evaluar los riesgos de una planta transgénica resistente a los insectos para los artrópodos no blanco, es importante verificar la transmisión de la toxina Cry1Ab a través de la cadena alimentaria y, por lo tanto, la exposición de los depredadores en el campo. Se recolectaron muestras de diferentes plantas, tejidos, herbívoros y depredadores en los campos de maíz Bt en España (Evento 176) en diferentes períodos durante la temporada y el contenido de toxinas se midió usando ELISA. Se realizaron estudios de laboratorio complementarios con el depredador omnívoro Orius majusculus. Para evaluar la absorción y persistencia de la toxina después de alimentarse de varias fuentes de alimentos que contienen Bt se investigó la exposición de las especies no objetivo al producto transgénico. La exposición de los depredadores en el campo depende de los niveles de toxinas en las fuentes de alimentos, su ecología alimentaria y la de sus presas. Los resultados de campo revelaron que el contenido de toxinas en algunos herbívoros era insignificante (áfidos, trips, saltamontes) en comparación con los de los ácaros. Este último herbívoro solo se produjo después de la eliminación del polen y contenía niveles de toxinas tres veces más altos que las hojas de maíz Bt. Los datos confirmaron que la toxina Bt puede transferirse a los depredadores, es decir, a Orius spp., Chrysoperla spp. Y Stethorus sp. Esto solo se aplicaba cuando el polen de maíz Bt o los ácaros estaban disponibles. El paso de la toxina Bt a O. majusculus a través de estas dos fuentes de alimentos también se confirmó en el laboratorio. Por el contrario, algunos depredadores en el campo (hemerobios, Nabis sp., Hippodamia sp., Demetrias sp.) no tenían niveles de toxinas o los niveles de toxinas eran insignificantes, incluso cuando el polen o los ácaros estaban presentes. Además de la información esencial para la evaluación de la exposición de numerosos depredadores de artrópodos, este estudio proporciona una perspectiva de la ecología de la alimentación de diferentes artrópodos en el sistema del maíz.

    1. To assess the risks of an insect‐resistant transgenic plant for non‐target arthropods, it is important to 2. To verify the transmission of Cry1Ab toxin through the food chain, and thus exposure of predators in the field, samples from different plant tissues, herbivores, and predators in Bt maize fields in Spain (Event 176) were collected at different periods over the season and the toxin content was measured using ELISA. Complementary laboratory studies were performed with the omnivorous predator Orius majusculus to assess the toxin uptake and persistence after feeding on variable Bt‐containing food sources.investigate the exposure of non‐target species to the transgene product. Exposure of predators in the field depends on the toxin levels in food sources, their feeding ecology and that of their prey. 3. Field results revealed that toxin content in some herbivores was negligible (aphids, thrips, leafhoppers) compared with those in spider mites. The latter herbivore only occurred after pollen shed and contained three times greater toxin levels than Bt maize leaves. 4. Data confirmed that the Bt toxin can be transferred to predators, that is to say to Orius spp., Chrysoperla spp., and Stethorus sp. This only applied when Bt maize pollen or spider mites were available. The passage of Bt toxin to O. majusculus via these two food sources was also confirmed in the laboratory. Contrastingly, some predators in the field (hemerobiids, Nabis sp., Hippodamia sp., Demetrias sp.) contained no or negligible toxin levels even when pollen or spider mites were present. 5. Besides essential information for exposure assessment of numerous arthropod predators, this study provides an insight into the feeding ecology of different arthropods in the maize system.

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  • 53. Actividad biológica de la toxina Cry1Ab expresada por el maíz Bt luego de la ingestión por artrópodos herbívoros y la exposición de la depredadora Chrysoperla carnea.
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  • Titulo original: Biological activity of Cry1Ab toxin expressed by Bt maize following ingestion by herbivorous arthropods and exposure of thepredator Chrysoperla carnea.
  • Autores: Obrist, L.; Dutton, A.; Romeis, J.; Bigler, F.
  • Revista: BioControl, 51: 31-48
  • Año: 2006
  • Palabras clave: Proteínas Cry; Chrysopidae; Cultivos genéticamente modificados; Neuroptera; Organismos no blanco; Análisis de riesgo; Maíz; Bacillus thuringiensis
  • Una de las principales preocupaciones con respecto al despliegue de plantas transgénicas resistentes a insectos es su impacto potencial en organismos no objetivo, en particular en artrópodos beneficiosos, como los depredadores. Para evaluar los riesgos que las plantas transgénicas representan para los depredadores, se pueden utilizar varios sistemas de prueba experimentales. Cuando se usan estudios tritróficos, es importante verificar la exposición real del depredador, es decir, la presencia de toxina biológicamente activa en el artrópodo herbívoro (presa). Por lo tanto, investigamos la absorción de la toxina Cry1Ab por parte de las larvas de la crisopa (Chrysoperla carnea (Stephens); Neuroptera: Chrysopidae) después de consumir dos herbívoros alimentados con maíz Bt (Tetranychus urticae Koch; Acarina: Tetranychidae y Spodoptera littoralis (Boisduval); Lepidoptera: Noctuidae) mediante una prueba inmunológica (ELISA) y la actividad de la toxina Cry1Ab después de la ingesta por los herbívoros. Además, comparamos la actividad de la toxina Cry1Ab producida por el maíz Bt con la de la toxina purificada obtenida de Escherichia coli transformada, que se recomienda usar en estudios de toxicidad. La actividad de la toxina se evaluó realizando bioensayos de alimentación con larvas del barrenador europeo del maíz (Ostrinia nubilalis (Hübner); Lepidoptera: Crambidae), la plaga objetivo del maíz que expresa Cry1Ab. ELISA confirmó la ingesta de toxina Bt por las larvas de C. carnea cuando se alimentó con una de las dos especies de presas, y los bioensayos de alimentación utilizando la plaga objetivo mostraron que la actividad biológica de la toxina Cry1Ab se mantiene después de la ingesta por ambas especies de herbívoros. Estos hallazgos se discuten en el contexto de estudios de evaluación de riesgos anteriores con C. carnea. La proteína Cry1Ab purificada fue más tóxica para O. nubilalis en comparación con la toxina Cry1Ab derivada de la planta cuando se aplicó a concentraciones iguales de acuerdo con las mediciones de ELISA. Se discuten las posibles razones de estos hallazgos.

    A major concern regarding the deployment of insect resistant transgenic plants is their potential impact on non-target organisms, in particular on beneficial arthropods such as predators. To assess the risks that transgenic plants pose to predators, various experimental testing systems can be used. When using tritrophic studies, it is important to verify the actual exposure of the predator, i.e., the presence of biologically active toxin in the herbivorous arthropod (prey). We therefore investigated the uptake of Cry1Ab toxin by larvae of the green lacewing (Chrysoperla carnea (Stephens); Neuroptera: Chrysopidae) after consuming two Bt maize-fed herbivores (Tetranychus urticae Koch; Acarina: Tetranychidae and Spodoptera littoralis (Boisduval); Lepidoptera: Noctuidae) by means of an immunological test (ELISA) and the activity of the Cry1Ab toxin following ingestion by the herbivores. Moreover, we compared the activity of Cry1Ab toxin produced by Bt maize to that of purified toxin obtained from transformed Escherichia coli, which is recommended to be used in toxicity studies. The activity of the toxin was assessed by performing feeding bioassays with larvae of the European corn borer (Ostrinia nubilalis (Hübner); Lepidoptera: Crambidae), the target pest of Cry1Ab expressing maize. ELISA confirmed the ingestion of Bt toxin by C. carnea larvae when fed with either of the two prey species and feeding bioassays using the target pest showed that the biological activity of the Cry1Ab toxin is maintained after ingestion by both herbivore species. These findings are discussed in the context of previous risk assessment studies with C. carnea. The purified Cry1Ab protein was more toxic to O. nubilalis compared to the plant-derived Cry1Ab toxin when applied at equal concentrations according to ELISA measurements. Possible reasons for these findings are discussed.

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  • 54. Detección temporal de endotoxinas Cry1Ab en predadores coccinélidos de campos de maíz Bacillus thuringiensis.
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  • Titulo original: Temporal detection of Cry1Ab-endotoxins in coccinellid predators from fields of Bacillus thuringiensis corn.
  • Autores: Harwood, J.; Samson, R.; Obrycki, J
  • Revista: . Bull Entomol Res, 97(6):643-8.
  • Año: 2007
  • Palabras clave: Bacillus thuringiensis; Proteínas Cry; Cultivos genéticamente modificados; Toxina Cry1Ab; Toxinas Bt; Maíz transgénico
  • El área sembrada con cultivos genéticamente modificados ha aumentado dramáticamente en los últimos diez años. Esto ha generado muchos estudios que examinan los efectos no específicos de las plantas de bioingeniería que expresan endotoxinas de Bacillus thuringiensis. Hasta la fecha, la mayoría se ha centrado en los efectos a nivel de la población en el campo o en la evaluación de laboratorio de vías tróficas específicas de plantas-herbívoros o plantas-herbívoros-predadores. Usando un ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas post mortem, examinamos la captación de endotoxinas Cry1Ab por coccinélidos depredadores y la importancia de la antesis para esta vía trófica. Coleomegilla maculata adulta, Harmonia axyridis, Cycloneda munda y Coccinella septempunctata contenían cantidades bajas, pero detectables, de endotoxina Bt cuando se examinaron mediante ELISA. Esto fue más evidente en C. maculata, con 12.8% de 775 individuos que dieron positivo para endotoxinas Cry1Ab. Interesantemente, la presencia de endotoxinas en las muestras intestinales no se limitó a los períodos alrededor de la antesis, pero los adultos con coccinélidos dieron positivo dos semanas antes y hasta diez semanas después de que se desprendiera el polen, lo que sugiere que los enlaces tratróficos en su cadena alimentaria facilitan la transferencia de endotoxinas a depredadores de orden superior. Esto contrasta con Coleomegilla maculata adulta que ingresa a los sitios de hibernación donde no se detectaron endotoxinas Bt en las muestras intestinales, lo que indica niveles bajos de persistencia de endotoxinas Cry1Ab dentro de los predadores coccinélidos. Este estudio mejora nuestra comprensión de las interacciones complejas entre los cultivos transgénicos y las redes alimentarias no objetivo, pero se requiere más investigación para cuantificar la importancia de los enlaces tróficos específicos en el campo.

    The area planted to genetically engineered crops has increased dramatically in the last ten years. This has generated many studies examining non-target effects of bioengineered plants expressing Bacillus thuringiensis endotoxins. To date, most have focused on population-level effects in the field or laboratory evaluation of specific plant-herbivore or plant-herbivore-predator trophic pathways. Using a post-mortem enzyme-linked immunosorbent assay, we examined the uptake of Cry1Ab-endotoxins by predatory coccinellids and the importance of anthesis to this trophic pathway. Adult Coleomegilla maculata, Harmonia axyridis, Cycloneda munda and Coccinella septempunctata contained low, but detectable, quantities of Bt-endotoxin when screened by ELISA. This was most evident in C. maculata, with 12.8% of 775 individuals testing positive for Cry1Ab-endotoxins. Interestingly, the presence of endotoxins in gut samples was not confined to periods around anthesis, but coccinellid adults tested positive two weeks before and up to ten weeks after pollen was shed, suggesting tri-trophic linkages in their food chain facilitates the transfer of endotoxins into higher-order predators. This contrasts with adult Coleomegilla maculata entering overwintering sites where Bt-endotoxins were not detected in gut samples, indicating low levels of persistence of Cry1Ab-endotoxins within coccinellid predators. This study enhances our understanding of complex interactions between transgenic crops and non-target food webs, but further research is required to quantify the significance of specific trophic linkages in the field.

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  • 55. Ocurrencia del gen transgénico de cry1Ab de maíz en mejillones de agua dulce (Elliptio complanata) cerca de los campos de maíz: evidencia de exposición por ingestión de bacterias.
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  • Titulo original: Occurrence of the transgenic corn cry1Ab gene in freshwater mussels (Elliptio complanata) near corn fields: evidence of exposure by bacterial ingestion.
  • Autores: Douville, M.; Gagan., F.; Andr., C; Blaise, C.
  • Revista: Ecotoxicology and Environmental Safety, 72: 17-25.
  • Año: 2009
  • Palabras clave: Cultivos genéticamente modificados; Toxinas Bt; Toxina cry1Ab; Bacillus thuringiensis; Toxicidad; Maíz transgénico
  • El propósito de este estudio fue examinar la contaminación de los genes Cry1 y Cry1Ab de Bacillus thuringiensis y maíz transgénico en mejillones silvestres de agua dulce recolectados en sitios ubicados cerca de los campos de maíz. Además, los mejillones se trasplantaron durante 2 meses a un sitio en el río Huron, río arriba al río Richelieu, que está sujeto a la cría intensiva de maíz. Los mejillones estaban significativamente contaminados por ambos genes en sus branquias, glándulas digestivas y gónadas, según lo determinado por la metodología de qPCR. El análisis de la secuencia génica confirmó la presencia del gen transgénico de Cry1Ab de maíz en tejidos de mejillón. En un intento por explicar la presencia del transgen en los tejidos del mejillón, se cultivaron bacterias heterótrofas de la superficie del agua y muestras de sedimentos en placas de agar en el río Richelieu en mayo y agosto. El transgen se encontró en dos de seis muestras de agua superficial y en una muestra de sedimento. El estudio reveló que la exposición al gen Cry1Ab de maíz transgénico en mejillones parece proceder por ingestión de microorganismos durante la alimentación.

    The purpose of this study was to examine the contamination of cry1 and cry1Ab genes from Bacillus thuringiensis and transgenic corn in feral freshwater mussels collected from sites located in proximity of corn fields. In addition, mussels were transplanted for 2 months to a site in the Huron River, upstream to the Richelieu River, which is subject to intensive corn farming. Mussels were significantly contaminated by both genes in their gills, digestive glands, and gonads, as determined by qPCR methodology. Gene sequence analysis confirmed the presence of transgenic corn cry1Ab gene in mussel tissues. In an attempt to explain the presence of the transgene in mussel tissues, heterotrophic bacteria were grown from surface water and sediment samples on agar plates in the Richelieu River in May and August. The transgene was found at two out of six surface water samples and in one sediment sample. The study revealed that exposure to transgenic corn cry1Ab gene in mussels seems to proceed by ingestion of microorganisms during feeding.

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  • 56. Adquisición de la proteína Cry1Ac por artrópodos no objetivo en los campos de soya Bt.
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  • Titulo original: Acquisition of Cry1Ac protein by nontarget arthropods in Bt soybean fields.
  • Autores: Yu, H.; Romeis, J.; Li, Y.; Li, X.; Wu, K.
  • Revista: PLOS ONE, 9(8): e103973.
  • Año: 2014
  • Palabras clave: Artrópodos; Soya; Toxinas Bt
  • El tejido de soja y los artrópodos se recolectaron en los campos de soja Bt en China en diferentes momentos durante la temporada de crecimiento para investigar la exposición de los artrópodos a la toxina Cry1Ac producida por la planta y la transmisión de la toxina dentro de la red alimentaria. Las muestras de 52 especies de artrópodos/taxones pertenecientes a 42 familias en 10 órdenes se analizaron para determinar su contenido de Cry1Ac utilizando un ensayo inmunoenzimático (ELISA). Entre las 22 especies/taxones para las cuales se analizaron tres muestras, la concentración de toxina fue más alta en el saltamontes Atractomorpha sinensis y representó aproximadamente el 50% de la concentración en las hojas de soya. Otras especies/taxones no contenían toxinas detectables o contenían una concentración que estaba entre el 1 y el 10% de la detectada en las hojas. Estos artrópodos Cry1Ac positivos incluyeron varios hemípteros que se alimentan de mesófilos, un cicadelido, un escarabajo curculionido y, entre los depredadores, una araña tomísida y un insecto depredador no identificado que pertenece a la familia Anthocoridae. Dentro de una especie/taxón de artrópodo, el contenido de Cry1Ac a veces variaba entre las etapas de la vida (ninfas/larvas vs. adultos) y las fechas de muestreo (antes, durante y después de la floración). Nuestro estudio es el primero en proporcionar información sobre los niveles de expresión de Cry1Ac en plantas de soja y las concentraciones de Cry1Ac en artrópodos no objetivo en los campos de soja chinos. Los datos serán útiles para evaluar el riesgo de exposición de artrópodos no objetivo a Cry1Ac en la soja.

    Soybean tissue and arthropods were collected in Bt soybean fields in China at different times during the growing season to investigate the exposure of arthropods to the plant-produced Cry1Ac toxin and the transmission of the toxin within the food web. Samples from 52 arthropod species/taxa belonging to 42 families in 10 orders were analysed for their Cry1Ac content using enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Among the 22 species/taxa for which three samples were analysed, toxin concentration was highest in the grasshopper Atractomorpha sinensis and represented about 50% of the concentration in soybean leaves. Other species/taxa did not contain detectable toxin or contained a concentration that was between 1 and 10% of that detected in leaves. These Cry1Ac-positive arthropods included a number of mesophyll-feeding Hemiptera, a cicadellid, a curculionid beetle and, among the predators, a thomisid spider and an unidentified predatory bug belonging to the Anthocoridae. Within an arthropod species/taxon, the Cry1Ac content sometimes varied between life stages (nymphs/larvae vs. adults) and sampling dates (before, during, and after flowering). Our study is the first to provide information on Cry1Ac-expression levels in soybean plants and Cry1Ac concentrations in non-target arthropods in Chinese soybean fields. The data will be useful for assessing the risk of non-target arthropod exposure to Cry1Ac in soybean.

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  • 57. Utilización microbiana de toxinas insecticidas libres y unidas a la arcilla de Bacillus thuringiensis y su retención de la actividad insecticida después de la incubación con microbios.
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  • Titulo original: Microbial utilization of free and clay-bound insecticidal toxins from Bacillus thuringiensis and their retention of insecticidal activity after incubation with microbes.
  • Autores: Koskella, J.; Stotzky, G
  • Revista: Applied and Environmental Microbiology, 1997, p. 3561–3568.
  • Año: 1997
  • Palabras clave: Proteínas Cry; Toxinas Bt; Ecología microbiana; Bacillus thuringiensis
  • Las toxinas insecticidas producidas por Bacillus thuringiensis kurstaki B thuringiensis tenebrionis fueron resistentes cuando se unieron a las arcillas, pero no cuando estaban libres, a la utilización por cultivos puros y mixtos de microbios como fuentes de carbono y carbono más nitrógeno, y se redujo su disponibilidad como fuente de nitrógeno. Las toxinas unidas retuvieron la actividad insecticida antes y después de la exposición a microbios o pronasa. La actividad insecticida de las toxinas persistió durante 40 días (el tiempo más largo evaluado) en un suelo no estéril mantenido continuamente a la tensión de agua de 233 kPa y a temperatura ambiente, alternativamente, se secó al aire y se rehizo a la tensión de agua de 233 kPa, o se congela y descongela alternativamente, aunque alternar el secado y la humectación redujeron la actividad.

    The insecticidal toxins produced by Bacillus thuringiensis subspp. kurstaki and tenebrionis were resistant when bound on clays, but not when free, to utilization by pure and mixed cultures of microbes as sources of carbon and carbon plus nitrogen, and their availability as a nitrogen source was reduced. The bound toxins retained insecticidal activity both before and after exposure to microbes or pronase. The insecticidal activity of the toxins persisted for 40 days (the longest time evaluated) in nonsterile soil continuously maintained at the 233-kPa water tension and room temperature, alternately air dried and rewetted to the 233-kPa water tension, or alternately frozen and thawed, although alternate drying and wetting reduced the activity.

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  • 58. La toxina insecticida de Bacillus thuringiensis se libera de las raíces del maíz Bt transgénico in vitro e in situ.
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  • Titulo original: Insecticidal toxin from Bacillus thuringiensis is released from roots of transgenic Bt corn in vitro and in situ. 
  • Autores: Saxena, D.; Stotzky, G.
  • Revista: FEMS Microbiology Ecology, 33(1):35-39.
  • Año: 2000
  • Palabras clave: Cultivos genéticamente modificados; Bacillus thuringiensis; Toxicidad de proteínas Cry; Exudado de raíz; Maíz Bt; Insectos no blanco
  • La toxina insecticida codificada por el gen Cry1Ab de Bacillus thuringiensis se liberó en los exudados de la raíz del maíz Bt transgénico durante 40 días de crecimiento en el suelo modificado a 0, 3, 6, 9 o 12% (v/v) con montmorillonita o caolinita en una sala de crecimiento de plantas y de plantas cultivadas hasta la madurez en campo. La presencia de la toxina en el suelo de la rizosfera se determinó mediante ensayos inmunológicos y larvicidas. No se detectó toxina en ningún suelo de maíz isogénico no Bt o sin plantas. La persistencia de la toxina fue aparentemente el resultado de su unión a partículas tensoactivas en los suelos, lo que redujo la biodegradación de la toxina. La liberación de la toxina podría mejorar el control de las plagas de insectos o constituir un peligro para los organismos no blanco, incluida la microbiota del suelo, y aumentar la selección de insectos diana resistentes a las toxinas.

    The insecticidal toxin encoded by the cry1Ab gene from Bacillus thuringiensis was released in root exudates from transgenic Bt corn during 40 days of growth in soil amended to 0, 3, 6, 9, or 12% (v/v) with montmorillonite or kaolinite in a plant growth room and from plants grown to maturity in the field. The presence of the toxin in rhizosphere soil was determined by immunological and larvicidal assays. No toxin was detected in any soils from isogenic non-Bt corn or without plants. Persistence of the toxin was apparently the result of its binding on surface-active particles in the soils, which reduced the biodegradation of the toxin. The release of the toxin could enhance the control of insect pests or constitute a hazard to nontarget organisms, including the microbiota of soil, and increase the selection of toxin-resistant target insects.

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  • 59. La toxina Bt se libera de los exudados de raíz en 12 híbridos de maíz transgénico representando tres eventos de transformación.
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  • Titulo original: Bt toxin is released in root exudates from 12 transgenic corn hybrids representing three transformation events. 
  • Autores: Saxena, D.; Flores, S.; Stotzky, G.
  • Revista: Soil Biology and Biochemistry, Volume 34, Issue 1, Pages 133–137.
  • Año: 2002
  • Palabras clave: Bacillus thuringiensis; Cultivos genéticamente modificados; Exudados de raíz; Toxina Cry1Ab; Organismos no blanco; Bioseguridad; Toxinas Bt
  • La toxina anti-lepidóptero (proteína Cry1Ab) codificada por genes truncados de Bacillus thuringiensis se liberó en los exudados de la raíz de todos los híbridos de maíz Bt estudiados y que representaron tres eventos de transformación (Bt11, MON810 y 176). Los estudios in vitro e in situ indicaron que la toxina liberada en los exudados de la raíz se acumula en el suelo, ya que se adsorbe y se adhiere rápidamente a las partículas tensoactivas (p. Ej., Arcillas y sustancias húmicas) y retiene la actividad insecticida durante al menos 180 d, el tiempo más prolongado de estudio. Los resultados indicaron que la liberación de la proteína Cry1Ab por las raíces es un fenómeno común con el maíz Bt transgénico y no está restringido solo al primer híbrido de maíz Bt (NK4640Bt) y al evento de transformación (Bt11) estudiados inicialmente.

    The anti-lepidopteran toxin (Cry1Ab protein) encoded by truncated genes from Bacillus thuringiensis was released in the root exudates from all hybrids of Bt corn studied and which represented three transformation events (Bt11, MON810, and 176). In vitro and in situ studies indicated that the toxin released in root exudates accumulates in soil, as it adsorbs and binds rapidly on surface-active particles (e.g. clays and humic substances), and retains insecticidal activity for at least 180 d, the longest time studied. The results indicated that the release of the Cry1Ab protein by roots is a common phenomenon with transgenic Bt corn and is not restricted to only the one Bt corn hybrid (NK4640Bt) and tranformation event (Bt11) studied initially.

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  • 60. Degradación de la proteína Cry1Ab en el tejido del maíz transgénico Bacillus thuringiensis en el campo.
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  • Titulo original: Degradation of the Cry1Ab protein within transgenic Bacillus thuringiensis corn tissue in the field. 
  • Autores: Zwahlen, C.; Hilbeck, A.; Gugerli, P.; Nentwig, W.
  • Revista: Molecular Ecology, 12 (3): 765-775.
  • Año: 2003
  • Palabras clave: Bacillus thuringiensis; Cultivos genéticamente modificados; Toxinas Cry; Cry1Ab; Análisis de riesgo; Maíz transgénico
  • Grandes cantidades de residuos de la planta de maíz Bacillus thuringiensis (Bt) se dejan en el campo después de la cosecha, lo que puede tener implicaciones para el ecosistema del suelo. Los impactos potenciales en los organismos del suelo también dependerán de la persistencia de la toxina Bt en los residuos vegetales. Por lo tanto, es importante saber cuánto tiempo persiste la toxina en los residuos vegetales. En dos estudios de campo en la región de templada de Suiza de cultivo de maíz, investigamos la degradación de la toxina Cry1Ab en hojas de maíz Bt transgénicas durante el otoño, invierno y primavera utilizando un ensayo inmunoenzimático (ELISA). En la primera prueba de campo, que representa un sistema de labranza, no se observó degradación de la toxina Cry1Ab durante el primer mes. Durante el segundo mes, las concentraciones de toxina Cry1Ab disminuyeron a ≈ 20% de sus valores iniciales. Durante el invierno, no hubo más degradación. Cuando las temperaturas volvieron a aumentar en primavera, la toxina continuó degradándose lentamente, pero aún podría detectarse en junio. En la segunda prueba de campo, que no representa un sistema de labranza, las concentraciones de toxina Cry1Ab disminuyeron sin demora inicial como en las plantas Bt incorporadas al suelo, a 38% de la concentración inicial durante los primeros 40 días. Luego continuaron disminuyendo hasta el final de la prueba después de 200 días en junio, cuando se detectó el 0.3% de la cantidad inicial de toxina Cry1Ab. Nuestros resultados sugieren que el monitoreo pre y post comercial extendido es necesario para evaluar el impacto a largo plazo de la toxina Bt en los residuos de plantas transgénicas en los organismos del suelo.

    Large quantities of Bacillus thuringiensis (Bt) corn plant residue are left in the field after harvest, which may have implications for the soil ecosystem. Potential impacts on soil organisms will also depend on the persistence of the Bt toxin in plant residues. Therefore, it is important to know how long the toxin persists in plant residues. In two field studies in the temperate corn‐growing region of Switzerland we investigated degradation of the Cry1Ab toxin in transgenic Bt corn leaves during autumn, winter and spring using an enzyme‐linked immunosorbent assay (ELISA). In the first field trial, representing a tillage system, no degradation of the Cry1Ab toxin was observed during the first month. During the second month, Cry1Ab toxin concentrations decreased to ≈ 20% of their initial values. During winter, there was no further degradation. When temperatures again increased in spring, the toxin continued to degrade slowly, but could still be detected in June. In the second field trial, representing a no‐tillage system, Cry1Ab toxin concentrations decreased without initial delay as for soil‐incorporated Bt plants, to 38% of the initial concentration during the first 40 days. They then continued to decrease until the end of the trial after 200 days in June, when 0.3% of the initial amount of Cry1Ab toxin was detected. Our results suggest that extended pre‐ and post‐commercial monitoring are necessary to assess the long‐term impact of Bt toxin in transgenic plant residues on soil organisms.

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  • 61. Actividad de proteínas insecticidas libres y unidas a arcilla de Bacillus thuringiensis subsp. israelensis contra el mosquito Culex pipiens.
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  • Titulo original: Activity of free and clay-bound insecticidal proteins from Bacillus thuringiensis subsp. israelensis against the Mosquito Culex pipiens.
  • Autores: Lee, L.; Saxena, D.; Stotzky, G.
  • Revista: Applied and Environmental Microbiology, vol. 69 no. 7 4111-4115.
  • Año: 2003
  • Palabras clave: Bacillus thuringiensis; Toxinas Cry; Toxicidad de proteínas Cry; Análisis de riesgo
  • Bacillus thuringiensis israelensis produce proteínas de cristal insecticidas parasporales (PIC) que tienen actividad larvicida contra algunos miembros del orden Diptera, como moscas negras y mosquitos. La hidrólisis de los PIC en el intestino larvario da como resultado cuatro proteínas principales con una masa molecular de 27, 65, 128 y 135 kDa. La toxicidad es causada por la interacción sinérgica entre la proteína de 25 kDa (producto proteolítico de la proteína de 27 kDa) y una o más de las proteínas de masa molecular más alta. La adsorción de equilibrio de las proteínas en los minerales arcillosos montmorillonita y caolinita, que son homoiónicos a varios cationes, fue rápida (<30 min para la máxima adsorción), aumentó con la concentración de proteínas y luego alcanzó una meseta (68 a 96% de las proteínas se adsorbieron), fue significativamente menor en caolinita que en montmorillonita, y no se vio afectada significativamente por la valencia del catión al que las arcillas eran homoiónicas. La unión de las toxinas disminuyó a medida que el pH aumentó de 6 a 11, y hubo un 35 a 66% más de unión en una solución amortiguadora de fosfato a pH 6 que en agua destilada a pH 6 o 7.2. Solo 2 a 12% de las proteínas adsorbidas se desorbieron con dos lavados con agua; los lavados adicionales no desorbieron más toxinas, lo que indica que estaban estrechamente unidos. La formación de complejos de arcilla-toxina no alteró la estructura de las proteínas, como lo indica la electroforesis en gel de dodecil sulfato de sodio y poliacrilamida de los sobrenadantes de equilibrio, lavados de desorción y el ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas por puntos que se confirmó con la quimioluminiscencia analizada con un Western blot. Las toxinas libres y unidas a la arcilla resultaron en una mortalidad del 85 al 100% del mosquito Culex pipiens. La persistencia de las toxinas unidas en el agua no estéril después de 45 días fue significativamente mayor (mortalidad del 63% ± 12.7%) que la de las toxinas libres (mortalidad del 25% ± 12.5%).

    Bacillus thuringiensis subsp. israelensis produces parasporal insecticidal crystal proteins (ICPs) that have larvicidal activity against some members of the order Diptera, such as blackflies and mosquitoes. Hydrolysis of the ICPs in the larval gut results in four major proteins with a molecular mass of 27, 65, 128, and 135 kDa. Toxicity is caused by synergistic interaction between the 25-kDa protein (proteolytic product of the 27-kDa protein) and one or more of the higher-molecular-mass proteins. Equilibrium adsorption of the proteins on the clay minerals montmorillonite and kaolinite, which are homoionic to various cations, was rapid  (<30 min for maximal adsorption), increased with protein concentration and then reached a plateau (68 to 96% of the proteins was adsorbed), was significantly lower on kaolinite than on montmorillonite, and was not significantly affected by the valence of the cation to which the clays were homoionic. Binding of the toxins decreased as the pH was increased from 6 to 11, and there was 35 to 66% more binding in phosphate buffer at pH 6 than in distilled water at pH 6 or 7.2. Only 2 to 12% of the adsorbed proteins was desorbed by two washes with water; additional washings desorbed no more toxins, indicating that they were tightly bound. Formation of clay-toxin complexes did not alter the structure of the proteins, as indicated by sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis of the equilibrium supernatants and desorption washes and by dot blot enzyme-linked immunosorbent assay of the complexes, which was confirmed by enhanced chemiluminescence Western blot analysis. Free and clay-bound toxins resulted in 85 to 100% mortality of the mosquito Culex pipiens. Persistence of the bound toxins in nonsterile water after 45 days was significantly greater (mortality of 63% ± 12.7%) than that of the free toxins (mortality of 25% ± 12.5%).

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