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Mass production of a S-layer protein of Bacillus thuringiensis and its toxicity to the cattle tick Rhipicephalus microplus.
Scientific Reports ( IF 3.8 ) Pub Date : 2019-11-26 , DOI: 10.1038/s41598-019-53854-3 Caleb C Lormendez 1 , Manuel Fernandez-Ruvalcaba 2 , Markis Adames-Mancebo 1 , Victor Manuel Hernandez-Velazquez 1 , Fernando Zuñiga-Navarrete 3 , Gabriela Flores-Ramirez 3 , Laura Lina-Garcia 1 , Guadalupe Peña-Chora 4
Scientific Reports ( IF 3.8 ) Pub Date : 2019-11-26 , DOI: 10.1038/s41598-019-53854-3 Caleb C Lormendez 1 , Manuel Fernandez-Ruvalcaba 2 , Markis Adames-Mancebo 1 , Victor Manuel Hernandez-Velazquez 1 , Fernando Zuñiga-Navarrete 3 , Gabriela Flores-Ramirez 3 , Laura Lina-Garcia 1 , Guadalupe Peña-Chora 4
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The most commonly used biopesticides to control agricultural, forest and insect vectors of human diseases are derived from the bacterium Bacillus thuringiensis, which begins to produce Cry and Cyt insecticidal proteins during the onset of the sporulation phase. Some B. thuringiensis strains also produce S-layer proteins that are toxic to certain pests. S-layer proteins are the most abundant proteins in bacteria and archaea. This proteins' key trait to design high performace processes for mass production is their continuous expression during the vegetative phase, unlike Cry and Cyt, which are restricted to the sporulation phase. In this work, a S-layer protein expressed by the GP543 strain of B. thuringiensis that is toxic to the cattle tick Rhipicephalus microplus was mass produced using the batch culture fermentation technique. In addition, the spore-protein complex showed a mortality rate of 75% with a dose of 300 µg·mL-1 on adult females of R. microplus after fourteen days. The lethal concentration 50 was 69.7 µg·mL-1. The treatment also caused a decrease of 13% in the weight of the mass of oviposited eggs with 200 µg·mL-1 of the spore-protein complex and inhibition of the hatching of eggs from 80 to 92%. Therefore, this could be a good option for controlling this parasite. The advantages of S-layer protein synthesis are focused on the production of a new generation of proteins in pest control. This is the first report on the mass production of an S-layer protein that is responsible for toxicity.
中文翻译：
苏云金芽孢杆菌S层蛋白的大量生产及其对牛tick Rhipicephalus microplus的毒性。
控制人类疾病的农业，森林和昆虫媒介的最常用生物农药来自苏云金芽孢杆菌，该细菌在孢子形成期开始时就开始产生Cry和Cyt杀虫蛋白。一些苏云金芽孢杆菌菌株还产生对某些害虫有毒的S层蛋白。S层蛋白是细菌和古细菌中最丰富的蛋白。这种蛋白质设计用于大规模生产的高性能过程的关键特征是它们在营养阶段的连续表达，与Cry和Cyt不同，Cry和Cyt限于孢子形成阶段。在这项工作中，使用分批培养发酵技术大量生产了由苏云金芽孢杆菌GP543菌株表达的对牛tick Rhipicephalus microplus有毒的S层蛋白。此外，孢子-蛋白质复合物在成年雌性R. microplus的14天后显示出死亡率为75％，剂量为300 µg·mL-1。致死浓度50为69.7μg·mL-1。这种处理还使产卵量减少了200μg·mL-1的孢子-蛋白质复合物使产卵质量降低了13％，并将卵的孵化率从80％降低到了92％。因此，这可能是控制这种寄生虫的好选择。S层蛋白质合成的优势集中在害虫防治中新一代蛋白质的生产上。这是有关导致毒性的S层蛋白质大量生产的第一份报告。这种处理还使产卵量减少了200μg·mL-1的孢子-蛋白质复合物使产卵质量降低了13％，并将卵的孵化率从80％降低到了92％。因此，这可能是控制这种寄生虫的好选择。S层蛋白质合成的优势集中在害虫防治中新一代蛋白质的生产上。这是有关导致毒性的S层蛋白大量生产的第一份报告。这种处理还使产卵量减少了200μg·mL-1的孢子-蛋白质复合物使产卵质量降低了13％，并将卵的孵化率从80％降低到了92％。因此，这可能是控制这种寄生虫的好选择。S层蛋白质合成的优势集中在害虫防治中新一代蛋白质的生产上。这是有关导致毒性的S层蛋白质大量生产的第一份报告。S层蛋白质合成的优势集中在害虫防治中新一代蛋白质的生产上。这是有关导致毒性的S层蛋白质大量生产的第一份报告。S层蛋白质合成的优势集中在害虫防治中新一代蛋白质的生产上。这是有关导致毒性的S层蛋白质大量生产的第一份报告。
更新日期：2019-11-27
中文翻译：
苏云金芽孢杆菌S层蛋白的大量生产及其对牛tick Rhipicephalus microplus的毒性。
控制人类疾病的农业，森林和昆虫媒介的最常用生物农药来自苏云金芽孢杆菌，该细菌在孢子形成期开始时就开始产生Cry和Cyt杀虫蛋白。一些苏云金芽孢杆菌菌株还产生对某些害虫有毒的S层蛋白。S层蛋白是细菌和古细菌中最丰富的蛋白。这种蛋白质设计用于大规模生产的高性能过程的关键特征是它们在营养阶段的连续表达，与Cry和Cyt不同，Cry和Cyt限于孢子形成阶段。在这项工作中，使用分批培养发酵技术大量生产了由苏云金芽孢杆菌GP543菌株表达的对牛tick Rhipicephalus microplus有毒的S层蛋白。此外，孢子-蛋白质复合物在成年雌性R. microplus的14天后显示出死亡率为75％，剂量为300 µg·mL-1。致死浓度50为69.7μg·mL-1。这种处理还使产卵量减少了200μg·mL-1的孢子-蛋白质复合物使产卵质量降低了13％，并将卵的孵化率从80％降低到了92％。因此，这可能是控制这种寄生虫的好选择。S层蛋白质合成的优势集中在害虫防治中新一代蛋白质的生产上。这是有关导致毒性的S层蛋白质大量生产的第一份报告。这种处理还使产卵量减少了200μg·mL-1的孢子-蛋白质复合物使产卵质量降低了13％，并将卵的孵化率从80％降低到了92％。因此，这可能是控制这种寄生虫的好选择。S层蛋白质合成的优势集中在害虫防治中新一代蛋白质的生产上。这是有关导致毒性的S层蛋白大量生产的第一份报告。这种处理还使产卵量减少了200μg·mL-1的孢子-蛋白质复合物使产卵质量降低了13％，并将卵的孵化率从80％降低到了92％。因此，这可能是控制这种寄生虫的好选择。S层蛋白质合成的优势集中在害虫防治中新一代蛋白质的生产上。这是有关导致毒性的S层蛋白质大量生产的第一份报告。S层蛋白质合成的优势集中在害虫防治中新一代蛋白质的生产上。这是有关导致毒性的S层蛋白质大量生产的第一份报告。S层蛋白质合成的优势集中在害虫防治中新一代蛋白质的生产上。这是有关导致毒性的S层蛋白质大量生产的第一份报告。
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