Opdagelsen af ​​et kernesæt af gener, der er involveret i reaktionerne fra honningbier på flere sygdomme forårsaget af vira, kan hjælpe forskere og biavlere med at opdrætte honningbier mere modstandsdygtige over for stress.

”I det sidste årti har honningbipopulationer oplevet alvorlige og vedvarende tab over den nordlige halvkugle, hovedsageligt på grund af virkningerne af patogener, såsom svampe og vira,” siger Vincent Doublet, postdoktor ved University of Exeter. "De gener, som vi identificerede, giver nye muligheder for dannelse af honningbi-bestande, der er resistente over for disse patogener."

Nylige fremskridt inden for DNA-sekventering har foranlediget adskillige undersøgelser af de gener, der er involveret i honningbi-reaktioner på patogener. Indtil nu har denne enorme mængde data været for besværlige og idiosynkratiske til at afsløre overordnede mønstre i honningbi-immunitet.

"Mens mange undersøgelser har brugt genomiske tilgange til at forstå, hvordan bier reagerer på vira og parasitter, har det været svært at sammenligne på tværs af disse undersøgelser for at finde de kernegener og -veje, der hjælper bien med at bekæmpe stressfaktorer," siger Christina Grozinger, professor i entomologi. i Penn State.

"Vores team oprettede et nyt bioinformatikværktøj, der har gjort det muligt for os at integrere information fra 19 forskellige genomiske datasæt for at identificere de nøgleiner, der er involveret i honningbieres reaktion på sygdomme."

Specifikt skabte forskere en ny statistisk teknik, kaldet rettet rangproduktanalyse, en teknik, der giver dem mulighed for at identificere de gener, der blev udtrykt på samme måde på tværs af de 19 datasæt, snarere end bare de gener, der blev udtrykt mere end andre i et datasæt.

Resultaterne, der blev offentliggjort i BMC Genomicsviser, at disse lignende udtrykte gener inkluderer dem, der koder for proteiner, der er ansvarlige for reaktionen på vævsskader fra patogener, og dem, der koder enzymer involveret i metabolismen af ​​kulhydrater fra mad, blandt mange andre. Et fald i kulhydratmetabolisme kan illustrere omkostningerne ved infektionen på organismen.

"Man troede, at honningbier reagerede på forskellige sygdomsorganismer på helt forskellige måder, men vi har lært, at de for det meste er afhængige af et kernesæt af gener, som de tænder eller slukker som reaktion på enhver større patogen udfordring," siger Robert Paxton, professor zoologi ved det tyske Center for Integrative Biodiversity Research. "Vi kan nu undersøge de fysiologiske mekanismer, hvormed patogener overvinder deres værter af honningbier, og hvordan honningbier kan kæmpe tilbage mod disse patogener."

Konsekvenserne af resultaterne er ikke begrænset til honningbier. Kernegener er en del af konserverede veje - hvilket betyder, at de er blevet opretholdt gennem hele udviklingsforløbet blandt insekter og derfor deles af andre insekter. Dette betyder, at generne giver vigtig viden til forståelse af patogeninteraktioner med andre insekter, såsom humlebier, og til brug af patogener til bekæmpelse af insekt skadedyr, såsom bladlus og visse møl.

"Denne analyse giver hidtil uset indsigt i de mekanismer, der understøtter interaktionen mellem insekter og deres patogener," siger Doublet. "Med denne analyse genererede vi en liste over gener, der sandsynligvis vil være en vigtig kilde til fremtidige funktionelle studier, til avl af mere modstandsdygtige honningbi-bestande og til bekæmpelse af nye biesygdomme."

iDiv, det tyske Center for Integrative Biodiversity Research, der ligger i Leipzig, Tyskland, støttede arbejdet.

Kilde: Penn State

Relaterede bøger

at InnerSelf Market og Amazon