Η ανακάλυψη ενός βασικού συνόλου γονιδίων που εμπλέκονται στις απαντήσεις των μελισσών σε πολλαπλές ασθένειες που προκαλούνται από ιούς μπορεί να βοηθήσει τους επιστήμονες και τους μελισσοκόμους να αναπαράγουν τις μέλισσες πιο ανθεκτικές στο άγχος.

«Την τελευταία δεκαετία, οι πληθυσμοί μελισσών έχουν βιώσει σοβαρές και επίμονες απώλειες στο Βόρειο Ημισφαίριο, κυρίως λόγω των επιπτώσεων των παθογόνων, όπως οι μύκητες και οι ιοί», λέει ο Vincent Doublet, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Πανεπιστήμιο του Έξετερ. "Τα γονίδια που προσδιορίσαμε προσφέρουν νέες δυνατότητες για τη δημιουργία αποθεμάτων μελισσών που είναι ανθεκτικά σε αυτά τα παθογόνα."

Οι πρόσφατες εξελίξεις στον προσδιορισμό αλληλουχίας DNA οδήγησαν σε πολλές έρευνες για τα γονίδια που εμπλέκονται στις αποκρίσεις των μελισσών στα παθογόνα. Ωστόσο, μέχρι τώρα, αυτή η τεράστια ποσότητα δεδομένων ήταν υπερβολικά δυσκίνητη και ιδιοσυγκρατημένη για να αποκαλύψει γενικά πρότυπα στην ασυλία των μελισσών.

«Ενώ πολλές μελέτες έχουν χρησιμοποιήσει γονιδιωματικές προσεγγίσεις για να κατανοήσουν πώς οι μέλισσες ανταποκρίνονται σε ιούς και παράσιτα, ήταν δύσκολο να συγκριθούν σε αυτές τις μελέτες για να βρεθούν τα βασικά γονίδια και τα μονοπάτια που βοηθούν τη μέλισσα να καταπολεμήσει τους στρες», λέει η Christina Grozinger, καθηγήτρια εντομολογίας. στο Penn State.

"Η ομάδα μας δημιούργησε ένα νέο εργαλείο βιοπληροφορικής που μας επέτρεψε να ενσωματώσουμε πληροφορίες από 19 διαφορετικά γονιδιωματικά σύνολα δεδομένων για να εντοπίσουμε τα βασικά γονίδια που εμπλέκονται στην απόκριση των μελισσών στις ασθένειες."

Συγκεκριμένα, οι ερευνητές δημιούργησαν μια νέα στατιστική τεχνική, που ονομάζεται κατευθυνόμενη ανάλυση προϊόντος-βαθμολογίας, μια τεχνική που τους επιτρέπει να αναγνωρίζουν τα γονίδια που εκφράστηκαν με παρόμοιο τρόπο στα 19 σύνολα δεδομένων, και όχι μόνο τα γονίδια που εκφράστηκαν περισσότερο από άλλα μέσα σε ένα σύνολο δεδομένων.

Τα πορίσματα, που δημοσιεύθηκαν στο BMC Genomics, δείξτε αυτά τα παρόμοια εκφραζόμενα γονίδια περιλαμβάνουν εκείνα που κωδικοποιούν πρωτεΐνες υπεύθυνες για την απόκριση σε βλάβη ιστού από παθογόνα, και εκείνα που κωδικοποιούν ένζυμα που εμπλέκονται στο μεταβολισμό των υδατανθράκων από τα τρόφιμα, μεταξύ πολλών άλλων. Η μείωση του μεταβολισμού των υδατανθράκων μπορεί να καταδείξει το κόστος της λοίμωξης στον οργανισμό.

«Οι μέλισσες θεωρούνταν ότι ανταποκρίνονται σε διαφορετικούς οργανισμούς ασθένειας με εντελώς διαφορετικούς τρόπους, αλλά έχουμε μάθει ότι βασίζονται κυρίως σε ένα βασικό σύνολο γονιδίων που ενεργοποιούν ή απενεργοποιούν ως απάντηση σε οποιαδήποτε σημαντική παθογόνο πρόκληση», λέει ο Robert Paxton, καθηγητής της ζωολογίας στο Γερμανικό Κέντρο για την Ολοκληρωμένη Έρευνα για τη Βιοποικιλότητα. «Μπορούμε τώρα να διερευνήσουμε τους φυσιολογικούς μηχανισμούς με τους οποίους τα παθογόνα υπερνικά τους ξενιστές των μελισσών τους και πώς οι μέλισσες μπορούν να καταπολεμήσουν αυτά τα παθογόνα»

Οι επιπτώσεις των ευρημάτων δεν περιορίζονται στις μέλισσες. Τα βασικά γονίδια αποτελούν μέρος των συντηρημένων οδών - που σημαίνει ότι έχουν διατηρηθεί καθ 'όλη τη διάρκεια της εξέλιξης μεταξύ των εντόμων και ως εκ τούτου μοιράζονται από άλλα έντομα. Αυτό σημαίνει ότι τα γονίδια παρέχουν σημαντική γνώση για την κατανόηση των αλληλεπιδράσεων των παθογόνων με άλλα έντομα, όπως οι μέλισσες, και για τη χρήση παθογόνων για τον έλεγχο των παρασίτων εντόμων, όπως αφίδες και ορισμένους σκώρους.

«Αυτή η ανάλυση παρέχει άνευ προηγουμένου εικόνα των μηχανισμών που υποστηρίζουν τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των εντόμων και των παθογόνων τους», λέει ο Doublet. «Με αυτήν την ανάλυση, δημιουργήσαμε μια λίστα γονιδίων που πιθανότατα θα είναι μια σημαντική πηγή για μελλοντικές λειτουργικές μελέτες, για την αναπαραγωγή πιο ανθεκτικών αποθεμάτων μελισσών και για τον έλεγχο των αναδυόμενων ασθενειών μελισσών».

Το iDiv, το Γερμανικό Κέντρο Ολοκληρωμένης Έρευνας για τη Βιοποικιλότητα, που βρίσκεται στη Λειψία της Γερμανίας, υποστήριξε το έργο.

πηγή: Penn State

Σχετικά βιβλία

at InnerSelf Market και Amazon