Пчелы используют разные генетические тропы для борьбы с инфекциями

Медоносные пчелы используют различные наборы генов, регулируемые двумя отдельными механизмами, чтобы отразить вирусов, бактерий и кишечных паразитов.

К такому выводу пришли ученые из Пенсильванского университета штата и Технологического института Джорджии.

Результаты могут помочь ученым в создании лечений медоносных пчел, которые настроены на определенные типы инфекций.

«Наши результаты показывают, что в иммунной реакции на вирусы и на прочие патогены используются разные наборы генов, и эти антивирусные гены регулируются двумя разными процессами — экспрессией и метилированием ДНК», заявил аспирант энтомологии Дэвид Голбрайт.

Результаты исследования опубликованы в издании PLOS Pathogens.

Пасечники каждую зиму теряют в среднем 30% колоний медоносных пчел, а летом — порядка 25%.

«У медоносных пчел встречаются свыше 20 видов вирусов, и некоторые из них связаны с гибелью колоний», сказала директор Центра исследования опылителей университета Кристина Гроцингер. „Чтобы понять, какие гены повышают или снижают активность в ответ на присутствие вирусов, исследователи измерили уровни экспрессии всех генов в геноме медоносной пчелы, у инфицированных и здоровых пчел. Было установлено, что увеличивает активность тропа RNAi, которая, вероятно, является важной противовирусной иммунной тропой у пчел“.

Ранее это предположение уже фигурировало в исследованиях, однако в данном случае ученые показали, что уровни экспрессии многих генов в этой тропе весьма повышены у зараженных вирусом пчел.

Тропа RNAi помогает уничтожить вирусную ДНК. Ученые и пасечники все более заинтересованы в использовании подходов RNAi для контроля над вирусами и паразитами в сельскохозяйственных зерновых культурах и колониях медоносных пчел.

«Нам необходимо удостовериться, что любые искусственные подходы RNAi не будут мешать естественным противовирусным механизмам RNAi у медоносных пчел», сказала Гроцингер.

Помимо исследования генной экспрессии у зараженных вирусом и здоровых медоносных пчел исследователи также проанализировали ДНК медоносной пчелы на дополнительные отметки метиляции, которые, возможно, добавились или удалились из генов у зараженных вирусом пчел

Исследователи установили, что вирусные инфекции действительно изменяют образец метилирования ДНК у медоносных пчел, и делают это с полностью отличным набором генов, чем в случае с тропой RNAi. Многие из этих отлично метилированных генов также вовлечены в противовирусные реакции у млекопитающих, но ранее они не связывались с противовирусными реакциями у насекомых.

«Впервые мы охарактеризовали и глобальную генную экспрессию, и образцы метилирования ДНК, связанные с острой вирусной инфекцией у медоносных пчел. Также мы впервые наблюдали изменения в образцах метилирования ДНК в ответ на вирусную инфекцию у пчел», заключил Голбрайт.