Генетически модифицированная кишечная бактерия может защитить пчел от паразитов

Генетически модифицированная кишечная бактерия помогла защитить медоносных пчел от основного паразита улья в лабораторных экспериментах. Бактерия производит РНК молекулы, которые выключают два ключевых гена паразита, но не влияют на другие организмы.

нозема церана является одноклеточный гриб, поражающий клетки кишечника пчел с помощью гарпуноподобного оружия. Зараженные клетки выделяют споры, которые испражняются пчелами. Уровни паразитов обычно накапливаются зимой, когда плохая погода удерживает пчел внутри ульев и может убить многих рабочих. «Это действительно опасный паразит», — говорит Нэнси Моран из Техасского университета в Остине.

Единственным эффективным средством лечения является фунгицид под названием фумагиллин, но он может нанести вред пчелам и другим животным и в настоящее время запрещен в Европейском союзе. Более того, Нозема развивается устойчивость к нему.

Моран занимается разработкой более безопасные методы лечения на основе явления, известного как замалчивание генов или РНК-интерференция (РНКи). Когда клетки обнаруживают фрагменты двухцепочечной РНК, они воспринимают это как вирусную атаку и в ответ уничтожают РНК, содержащие совпадающую последовательность. Это означает, что белок, кодируемый этими специфическими РНК, не производится.

Двухцепочечная РНК быстро разрушается в кишечнике млекопитающих, но у некоторых насекомых она может проникать в клетки и отключать или замалчивать определенные гены. Это породило надежду на развитие пестициды на основе РНК-интерференции, которые вредный к целевому организмуно одна проблема заключается в том, что производство больших количеств РНК обходится дорого.

Поэтому команда Морана вместо этого разработала симбиотическую кишечную бактерию под названием Снодграсселла альви, обнаруженный только у пчел, для производства двухцепочечной РНК. В 2020 году они показали, что такой подход может помочь защитить от клещей варроа и вируса деформации крыла.

Теперь команда адаптировала подход к двум ключевым Нозема гены, препятствующие образованию спор в инфицированных клетках. Через семь дней после того, как медоносных пчел в лаборатории преднамеренно заразили вирусом Нозематолько 19 процентов из контрольной группы были все еще живы, по сравнению с 71 процентом тех, кого кормили модифицированной пищей. С. альви. Обработанные пчелы также производили на 90 процентов меньше спор.

Должна быть возможность создать единый С. альви который защищает от Нозема, варроа и вирус деформированного крыла, говорит Моран. Теперь она надеется показать, что крапивница, получающая такие модифицированные бактерии, работает лучше, чем другие. Но такое исследование нужно будет проводить в герметичных теплицах, а у команды нет таких помещений.

Моран не думает, что изменился С. альви будет сохраняться в ульях неопределенное время. «Почти всегда спроектированная вещь не вечна, потому что она не так конкурентоспособна, как вещь без инженерии», — говорит она.

Темы: