Вакцина для бджіл, або штучний імунітет від вароатозу

Вакцина для бджіл, або штучний імунітет від вароатозу

15 травня 2020 250 0

Переклад з англійської

Дослідження явища генетичного саботажу, або пошкодження генів, дає нову надію на боротьбу з однією з найбільших небезпек для здоров’я бджоли, – маленьким кліщем Varroa, який поширює хвороби і висмоктує жирове тіло бджоли.

Спеціальні штучно створені мікроби кишкового тракту можуть захистити медоносних бджіл, «обманюючи» їхніх ворогів і ведучи їх до самознищення.

Паличкоподібні бактерії Snodgrassella, розповсюджені в кишківнику бджіл, були штучно створені, щоб виробляти дволанцюгові молекули РНК, які пригнічують активність генів кліща чи віруса. Тоді паразит завдає собі шкоди, руйнуючи деякі зі своїх власних життєво важливих генів. Ця стратегія порушує природний біологічний процес, що називається РНК-інтерференція, або РНКi. Кишкова мікрофлора, яка швидко й у великих кількостях поширює цю «цілеспрямовано неправдиву інформацію», працює «на зразок живої вакцини», за словами мікробіолога Сіна Леонарда із Техаського університету в Остіні.

Бджола уражена кліщем Varroa

Цілеспрямоване зосередження на РНК інтригує науковців, які зацікавлені в тому, аби боротися зі шкідниками чи іншими проблемами, крім того, такий підхід зменшує випадки заподіяння шкоди бджолам.

«Попередні дослідження показують, що безпосереднє лікування бджіл спеціалізованими РНК також може спрацювати. Але матеріал дорогий для виготовлення і швидко псується. Мікроорганізми кишкового тракту, однак, можуть продовжити продукувати РНК, відновлюючи запаси», ― говорить Леонард.

Якщо спростити, дослідження Леонарда і його колег були орієнтовані на дві найбільші загрози для медоносних бджіл у Північній Америці: на паразитичних кліщів Varroa, які поглинають жир, і на вірус, що пошкоджує крила, і який ті кліщі поширюють серед бджіл. Штучно створені мікроби кишкового тракту у взаємодії навіть із молодими бджолами допомогли їх захистити, як доповідають науковці в журналі Американської асоціації сприяння розвитку науки «Science».

З метою дослідження кліщів науковці стежили за загибеллю шкідників. «Зібрати кліщів, які поширюються на піддослідних бджолах, ― легко, ― каже Леонард. ― Просто знайдіть заражених бджіл і посипте їх цукровою пудрою. Кліщі гинуть у великій кількості на тілі членистоногих». Ймовірність загибелі кліщів підвищилась на 70% після харчування на бджолах «замінованих» штучними мікробами кишкового тракту.

Бджола уражена кліщем Varroa

Дослідження вірусів також здається багатообіцяючим. Бджоли, інфіковані захисними бактеріями, мали на 37% вищий показник виживання через 10 днів після зовнішнього впливу віруса, який пошкоджує крила.

«Цей експеримент підтверджує те, що принцип доведено. Хоча медоносні бджоли насправді не живуть так, як вони жили під час дослідження ― у маленьких клітках, схожих на чашки, із 20-ма молодими бджілками одного віку», ― говорить Леонард. 

Цей «метод мікробів кишкового тракту» повинен спрацьовувати навіть в умовах складної організації переповненого вулика. І захисним бактеріям також потрібно працювати в межах повного мікробіому кишкового тракту бджоли, у скупченні бактерій та інших мікроорганізмів внутрішніх органів комах.

«Бджоли мають цей незвичайно щільний і стійкий мікробіом, незважаючи на зміни під час метаморфозу. Коли личинка бджоли перетворюється в дорослу бджолу, вона втрачає свою стару оболонку на кишківнику, разом з мікроорганізмами, які там жили. Нові дорослі бджоли поповнюють свій мікробіом від напарників із вулика. Зазвичай п’ять типів бактерій з’являються знову й знову, зокрема бактерія Snodgrassella, яка була штучно модифікована для цього дослідження», ― розповідає Леонард.

Використання тих бактерій, щоб виробити дволанцюгові РНК, ― це «справді інноваційний та крутий спосіб впровадження цієї системи», ― каже епідеміолог медоносних бджіл Денніс ван Енгельсдорп з Університету Меріленду (Коледж-Парк).

Читати також: Методи боротьби з кліщами Varroa

Але він висловлює застереження, що до втілення цього способу на практиці дуже далеко. Окрім неминучих труднощів у спробі масштабувати невелике лабораторне дослідження, він бачить деякі значні проблеми, на які варто звернути увагу. 

«За допомогою РНК-iнтерференції ви пригнічуєте гени, і має бути дуже дієве обговорення щодо того, як ми це регламентуємо, чи не так?» ― зауважує він.

Використання бактерій кишкового тракту, щоб отримати такий потужний вплив на шкідників, – це «дуже серйозна справа», – каже ентомолог Джей Еванс із Дослідницької лабораторії бджільництва в Белтсвілл (Меріленд) від Міністерства сільського господарства США. 

«Ми намагалися перевірити неоднозначні результати роками, тому що, ймовірно, інші форми передачі РНК – недостатні. Але інша справа полягає в тому, чи готовий світ до бджіл із мікроорганізмами кишкового тракту, створеними за допомогою генетичної інженерії», ― каже Еванс. 

Він не думає, що ці бджоли будуть дзижчати в мигдалевих гаях чи яблуневих садах у найближчому майбутньому.

Автор: Сьюзен Міліус

Джерело ― www.sciencenews.org

© Kurkul.com, 2020 р.

Коментувати
Виконано за допомогою Disqus