Descoperirea unui set principal de gene implicate în răspunsurile albinelor la multiple boli cauzate de viruși poate ajuta oamenii de știință și apicultorii să reproducă albinele mai rezistente la stres.

„În ultimul deceniu, populațiile de albine au suferit pierderi severe și persistente în emisfera nordică, în principal din cauza efectelor agenților patogeni, cum ar fi ciupercile și virusurile”, spune Vincent Doublet, cercetător postdoctoral la Universitatea din Exeter. „Genele pe care le-am identificat oferă noi posibilități pentru generarea de stocuri de albine care sunt rezistente la acești agenți patogeni.”

Progresele recente în secvențierea ADN-ului au determinat numeroase investigații ale genelor implicate în răspunsurile albinelor la agenți patogeni. Cu toate acestea, până acum, această cantitate vastă de date a fost prea greoaie și idiosincratică pentru a dezvălui modele generale în imunitatea albinelor.

„În timp ce multe studii au folosit abordări genomice pentru a înțelege modul în care albinele răspund la viruși și paraziți, a fost dificil să comparăm aceste studii pentru a găsi genele și căile de bază care ajută albina să lupte împotriva factorilor de stres”, spune Christina Grozinger, profesor de entomologie. la Penn State.

Echipa noastra a creat un nou instrument de bioinformatica care ne-a permis sa integram informatii din 19 seturi de date genomice diferite pentru a identifica genele cheie implicate in raspunsul albinelor la boli.

Mai exact, cercetătorii au creat o nouă tehnică statistică, numită analiză direcționată a produsului, o tehnică care le permite să identifice genele care au fost exprimate în mod similar în cele 19 seturi de date, mai degrabă decât genele care au fost exprimate mai mult decât altele într-un set de date.

Rezultatele, publicate în BMC Genomics, arată că aceste gene exprimate în mod similar includ cele care codifică proteinele responsabile de răspunsul la deteriorarea țesutului de către agenții patogeni și cele care codifică enzimele implicate în metabolismul glucidelor din alimente, printre multe altele. O scădere a metabolismului glucidic poate ilustra costul infecției asupra organismului.

„Se crede că albinele de miere răspund diferitelor organisme ale bolii în moduri cu totul diferite, dar am aflat că se bazează în principal pe un set de gene de bază pe care îl activează sau îl dezactivează ca răspuns la orice provocare patogenă majoră”, spune Robert Paxton, profesor de zoologie la Centrul German pentru Cercetare Integrativă în Biodiversitate. „Acum putem explora mecanismele fiziologice prin care agenții patogeni își depășesc gazdele albinelor și cum albinele pot lupta împotriva acestor agenți patogeni.”

Implicațiile descoperirilor nu se limitează la albinele. Genele de bază fac parte din căile conservate - ceea ce înseamnă că au fost menținute pe parcursul evoluției între insecte și, prin urmare, sunt împărtășite de alte insecte. Acest lucru înseamnă că genele oferă cunoștințe importante pentru înțelegerea interacțiunilor agenților patogeni cu alte insecte, cum ar fi albinele, și pentru utilizarea agenților patogeni pentru a controla dăunătorii insectelor, cum ar fi afidele și anumite molii.

„Această analiză oferă o perspectivă fără precedent asupra mecanismelor care stau la baza interacțiunilor dintre insecte și agenții patogeni ai acestora”, spune Doublet. „Cu această analiză, am generat o listă de gene care vor fi probabil o sursă importantă pentru viitoarele studii funcționale, pentru creșterea stocurilor mai rezistente de albine de miere și pentru controlul bolilor emergente ale albinelor.”

iDiv, Centrul German pentru Cercetarea Integrativă a Biodiversității, situat în Leipzig, Germania, a susținut lucrarea.

Sursa: Penn State

Cărți conexe

at InnerSelf Market și Amazon