Oppdagelsen av et kjernesett av gener som er involvert i svarene til honningbier til flere sykdommer forårsaket av virus, kan hjelpe forskere og biavlere å avle honningbier mer motstandsdyktig mot stress.
"Det siste tiåret har honningbi-populasjoner opplevd alvorlige og vedvarende tap på den nordlige halvkule, hovedsakelig på grunn av effekten av patogener, som sopp og virus," forteller Vincent Doublet, postdoktorforsker ved University of Exeter. "De genene vi identifiserte, gir nye muligheter for generering av honningbi-bestandene som er resistente mot disse patogenene."
Nylige fremskritt i DNA-sekvensering har ført til utallige undersøkelser av genene som er involvert i honningbi-responser på patogener. Til nå har denne enorme mengden data vært for tungvint og idiosynkratisk for å avsløre overordnede mønstre i honningbi immunitet.
"Mens mange studier har brukt genomiske tilnærminger for å forstå hvordan bier reagerer på virus og parasitter, har det vært vanskelig å sammenligne på tvers av disse studiene for å finne kjernegener og veier som hjelper bien til å slå av stressorer, sier Christina Grozinger, professor i entomologi på Penn State.
"Vårt team opprettet et nytt bioinformatikkverktøy som har gjort det mulig for oss å integrere informasjon fra 19 forskjellige genomiske datasett for å identifisere nøkkelgenene som er involvert i honningbieres respons på sykdommer."
Spesifikt opprettet forskere en ny statistisk teknikk, kalt rettet rang-produktanalyse, en teknikk som gjør at de kan identifisere gener som ble uttrykt på samme måte over 19 datasettene, i stedet for bare gener som ble uttrykt mer enn andre i datasettet.
Funnene, publisert i BMC Genomics, viser at disse tilsvarende uttrykte gener inkluderer de som koder for proteiner som er ansvarlige for responsen på vevskader av patogener, og de som koder for enzymer involvert i metabolisme av karbohydrater fra mat, blant mange andre. En reduksjon av karbohydratmetabolismen kan illustrere kostnaden for infeksjonen på organismen.
"Honningbier ble antatt å reagere på forskjellige sykdomsorganismer på helt forskjellige måter, men vi har lært at de for det meste bygger på et kjerne sett av gener som de slår på eller av som svar på en hvilken som helst større patogen utfordring," sier professor Robert Paxton. av zoologi på tysk senter for integrert biologisk mangfoldsforskning. "Vi kan nå utforske de fysiologiske mekanismene som patogener overvinne sine honningbi-verter, og hvordan honningbier kan kjempe tilbake mot disse patogenene."
Konsekvensene av funnene er ikke begrenset til honningbier. Kjernegener er en del av konserverte veier, noe som betyr at de har blitt opprettholdt i løpet av evolusjonen mellom insekter og derfor deles av andre insekter. Dette betyr at gener gir viktig kunnskap for å forstå patogener-interaksjoner med andre insekter, for eksempel humlebier, og for bruk av patogener for å bekjempe skadedyr, for eksempel bladlus og visse møll.
"Denne analysen gir enestående innsikt i mekanismene som støtter samspillet mellom insekter og deres patogener," forteller Doublet. "Med denne analysen genererte vi en liste over gener som sannsynligvis vil være en viktig kilde til fremtidige funksjonsstudier, for å avle mer motstandsdyktige honningbi-aksjer og for å kontrollere nye biesykdommer."
iDiv, Tysklands senter for integrert biologisk mangfoldsforskning, som ligger i Leipzig, Tyskland, støttet arbeidet.
kilde: Penn State
Relaterte bøker
at InnerSelf Market og Amazon
