Bacillus thuringiensis Biotechnology

Bacillus thuringiensis (Bt) به عنوان یک آفت کش زیستی در کشاورزی، جنگلداری و کنترل پشه ها به دلیل مزایای سمیت خاص آن در برابر حشرات هدف، عدم وجود باقیمانده های آلاینده و ایمنی برای ارگانیسم های غیر هدف استفاده شده است. خاصیت حشره کشی این باکتری به دلیل پروتئین های حشره کش تولید شده در حین هاگ زایی است. با وجود این مزایای زیست محیطی، استفاده از آفت کش های زیستی Bt از مواد شیمیایی مصنوعی عقب مانده است. بهبود ژنتیکی سویه‌های طبیعی Bt، به‌ویژه نوترکیب Bt، ابزار امیدوارکننده‌ای برای بهبود کارایی و مقرون‌به‌صرفه محصولات بیوحشره‌کش‌های مبتنی بر Bt برای توسعه کاربردهای بیوتکنولوژیکی جدید ارائه می‌کند. از سوی دیگر، گونه های مختلف باسیلوس کاربردهای بیوتکنولوژیکی مهمی دارند. یکی از آنها با تولید متابولیت های ثانویه، که موضوع مطالعه شیمی فرآورده های طبیعی هستند، انجام می شود. تنوع ساختاری شگفت‌انگیز این ترکیبات کنجکاوی شیمیدانان را به خود جلب کرده است و فعالیت‌های بیولوژیکی محصولات طبیعی، صنعت داروسازی را به جستجوی ساختارهای سرب در عصاره‌های میکروبی برانگیخته است. غربالگری عصاره های میکروبی تنوع ساختاری زیادی از ترکیبات طبیعی با فعالیت های بیولوژیکی گسترده، مانند فعالیت های ضد میکروبی، ضد ویروسی، سرکوب کننده سیستم ایمنی و ضد تومور را نشان می دهد که باکتری را قادر می سازد در محیط طبیعی خود زنده بماند. این یافته‌ها علاوه بر فعالیت حشره‌کش، دامنه هدف گونه‌های باسیلوس را در B. thuringiensis ویژه گسترش می‌دهد و به مردم کمک می‌کند تا نقش آن را در اکوسیستم خاک بهتر درک کنند.

Bacillus thuringiensis (Bt) has been used as a biopesticide in agriculture, forestry and mosquito control because of its advantages of specific toxicity against target insects, lack of polluting residues and safety to non-target organisms. The insecticidal properties of this bacterium are due to insecticidal proteins produced during sporulation. Despite these ecological benefits, the use of Bt biopesticides has lagged behind the synthetic chemicals. Genetic improvement of Bt natural strains, in particular Bt recombination, offers a promising means of improving efficacy and cost-effectiveness of Bt-based bioinsecticide products to develop new biotechnological applications. On the other hand, the different Bacillus species have important biotechnological applications; one of them is carried out by producing secondary metabolites, which are the study object of natural product chemistry. The amazing structural variability of these compounds has attracted the curiosity of chemists and the biological activities possessed by natural products have inspired the pharmaceutical industry to search for lead structures in microbial extracts. Screening of microbial extracts reveals the large structural diversity of natural compounds with broad biological activities, such as antimicrobial, antiviral, immunosuppressive, and antitumor activities that enable the bacterium to survive in its natural environment. These findings widen the target range of Bacillus spp., in special B. thuringiensis, besides insecticidal activity and help people to better understand its role in soil ecosystem.