Відкриття основного набору генів, що беруть участь у реакціях медоносних бджіл на численні захворювання, спричинені вірусами, може допомогти вченим та пасічникам розводити медоносних бджіл, більш стійких до стресу.
"За останнє десятиліття популяції медоносних бджіл зазнали серйозних і стійких втрат у Північній півкулі, в основному через вплив патогенних мікроорганізмів, таких як гриби та віруси", - говорить Вінсент Дублет, докторант з Університету Ексетера. "Визначені нами гени пропонують нові можливості для формування запасів медоносних бджіл, стійких до цих патогенів".
Недавні досягнення в секвенуванні ДНК спонукали до численних досліджень генів, що беруть участь у реакціях медоносної бджоли на патогени. Проте до цих пір ця величезна кількість даних була надто громіздкою та своєрідною, щоб виявити всебічні закономірності імунітету медоносних бджіл.
"Хоча в багатьох дослідженнях використовували геномні підходи, щоб зрозуміти, як бджоли реагують на віруси та паразити, було важко порівняти ці дослідження, щоб знайти основні гени та шляхи, які допомагають бджолі боротися зі стресовими факторами", - говорить Крістіна Грозінгер, професор ентомології в штаті Пенсільванія.
"Наша команда створила новий інструмент біоінформатики, який дозволив нам інтегрувати інформацію з 19 різних геномних наборів даних, щоб визначити ключові гени, що беруть участь у реакції медоносних бджіл на хвороби".
Зокрема, дослідники створили нову статистичну техніку, яка називається спрямованим аналізом рангових продуктів, техніка, яка дозволяє їм ідентифікувати гени, які були експресовані аналогічно в 19 наборах даних, а не лише гени, які були виражені більше, ніж інші в наборі даних.
Висновки, опубліковані в BMC геноміка, показують, що подібні експресовані гени включають гени, що кодують білки, що відповідають за реакцію на пошкодження тканин патогенами, та ті, що кодують ферменти, що беруть участь у метаболізмі вуглеводів з їжею, серед багатьох інших. Зниження вуглеводного обміну може ілюструвати вартість інфекції для організму.
"Вважалося, що медоносні бджоли реагують на різні хвороботворні організми абсолютно по-різному, але ми дізналися, що вони в основному покладаються на основний набір генів, який вони включають або вимикають у відповідь на будь-які основні патогенні проблеми", - говорить Роберт Пакстон, професор зоології в Німецькому центрі інтегративних досліджень біорізноманіття. "Тепер ми можемо дослідити фізіологічні механізми, за допомогою яких патогени долають своїх медоносних бджіл, і те, як медоносні бджоли можуть протистояти цим патогенам".
Наслідки знахідок не обмежуються лише медоносними бджолами. Основні гени є частиною збережених шляхів - це означає, що вони зберігалися впродовж еволюції серед комах і тому є спільними для інших комах. Це означає, що гени дають важливі знання для розуміння взаємодії патогенів з іншими комахами, такими як джмелі, та використання патогенів для боротьби з комахами-шкідниками, такими як попелиця та певна моль.
"Цей аналіз дає безпрецедентне розуміння механізмів, що лежать в основі взаємодії між комахами та їх патогенами", - каже Дублет. "За допомогою цього аналізу ми створили список генів, які, ймовірно, будуть важливим джерелом для майбутніх функціональних досліджень, для розведення більш стійких запасів медоносних бджіл та для контролю нових захворювань бджіл".
iDiv, Німецький центр інтегративних досліджень біорізноманіття, що знаходиться в Лейпцигу, Німеччина, підтримав роботу.
джерело: Penn State
Суміжні книги
at InnerSelf Market і Amazon
