Las abejas utilizan diferentes
conjuntos de genes, regulados por dos mecanismos distintos, para luchar contra
los virus, bacterias y parásitos intestinales, según investigadores de la
Universidad Estatal de Pensilvania y el Instituto de Tecnología de Georgia.
Los hallazgos podrían ayudar a los científicos a desarrollar
tratamientos de abejas que se adaptan a los tipos específicos de infecciones.
"Nuestros resultados indican que diferentes conjuntos de genes se utilizan
en la respuesta inmune a los virus en comparación con otros patógenos, y estos
genes antivirales están regulados por dos procesos muy distintos - expresión y
la metilación del ADN", dijo David Galbraith, estudiante de posgrado en
entomología de la Universidad del Estado de Pennsylvania
Según Christina Grozinger, director del Centro Estatal de
Pensilvania para Pollinator de Investigación, los apicultores pierden un
promedio de 30 por ciento de sus colonias cada invierno y un promedio de 25 por
ciento en el verano.
"Las abejas tienen más de 20 tipos de virus, y varios de ellos se han relacionado con la pérdida de las colonias de abejas de miel," dijo ella. "Sin embargo, los apicultores en la actualidad no tienen métodos disponibles en el mercado para reducir las infecciones virales."
Con el objetivo de descubrir qué genes aumentan o disminuyen su actividad en respuesta a la presencia de virus, los investigadores midieron los niveles de expresión de todos los genes en el genoma de la abeja de la miel en ambos abejas infectadas y no infectadas. Ellos encontraron que la vía de RNAi había aumento de la actividad y, por lo tanto, es probable una vía inmune anti-viral importante en las abejas.
"Estudios previos han sugerido la vía de RNAi estuvo involucrado en la respuesta inmune anti-virales en las abejas, pero nos mostraron que los niveles de expresión de muchos genes en esta vía son significativamente más altos en las abejas infectadas con virus", dijo Grozinger. "La vía de RNAi ayuda a reducir y destruir el ARN viral por lo que no es contagioso."
"Las abejas tienen más de 20 tipos de virus, y varios de ellos se han relacionado con la pérdida de las colonias de abejas de miel," dijo ella. "Sin embargo, los apicultores en la actualidad no tienen métodos disponibles en el mercado para reducir las infecciones virales."
Con el objetivo de descubrir qué genes aumentan o disminuyen su actividad en respuesta a la presencia de virus, los investigadores midieron los niveles de expresión de todos los genes en el genoma de la abeja de la miel en ambos abejas infectadas y no infectadas. Ellos encontraron que la vía de RNAi había aumento de la actividad y, por lo tanto, es probable una vía inmune anti-viral importante en las abejas.
"Estudios previos han sugerido la vía de RNAi estuvo involucrado en la respuesta inmune anti-virales en las abejas, pero nos mostraron que los niveles de expresión de muchos genes en esta vía son significativamente más altos en las abejas infectadas con virus", dijo Grozinger. "La vía de RNAi ayuda a reducir y destruir el ARN viral por lo que no es contagioso."
Los científicos y apicultores están cada vez más interesados
en el uso de enfoques de ARNi para controlar los virus y parásitos en
cultivos agrícolas y en las colonias de abejas de miel, según Grozinger.
"Vamos a necesitar para asegurarse de que cualquier enfoque RNAi artificiales no interfieren con los mecanismos de RNAi antivirales naturales de las abejas", dijo Grozinger.
Además de examinar la expresión génica en infectados por los virus en comparación con las abejas de miel no infectados, los investigadores también escanearon el ADN abeja de la miel para las marcas de metilación adicionales que pueden haber sido añadidos o eliminados de los genes en las abejas infectadas con virus.
El equipo encontró que las infecciones virales hacen cambiar el patrón de metilación del ADN en las abejas de miel, y en un conjunto completamente diferente de genes de los que están en la vía de RNAi. Muchos de estos genes diferencialmente metilado también están involucrados en las respuestas anti-virales en mamíferos, pero que no han sido previamente vinculados a las respuestas anti-virales en los insectos, dijo Grozinger.
"Encontramos que había muy poca superposición entre los genes expresados diferencialmente y diferencialmente metilado, sugiriendo vías de respuesta genómicas duales a la infección viral", dijo Galbraith. "Por primera vez, que caracteriza tanto a los patrones globales de expresión génica y de metilación del ADN asociadas con la infección viral aguda en las abejas melíferas. Se confirmó que la vía de RNAi, que se ha visto en otros insectos, también es un mecanismo de defensa antiviral en las abejas melíferas. Y, por primera vez, hemos observado alteraciones en los patrones de metilación del ADN en respuesta a la infección viral en las abejas melíferas”.
"Vamos a necesitar para asegurarse de que cualquier enfoque RNAi artificiales no interfieren con los mecanismos de RNAi antivirales naturales de las abejas", dijo Grozinger.
Además de examinar la expresión génica en infectados por los virus en comparación con las abejas de miel no infectados, los investigadores también escanearon el ADN abeja de la miel para las marcas de metilación adicionales que pueden haber sido añadidos o eliminados de los genes en las abejas infectadas con virus.
El equipo encontró que las infecciones virales hacen cambiar el patrón de metilación del ADN en las abejas de miel, y en un conjunto completamente diferente de genes de los que están en la vía de RNAi. Muchos de estos genes diferencialmente metilado también están involucrados en las respuestas anti-virales en mamíferos, pero que no han sido previamente vinculados a las respuestas anti-virales en los insectos, dijo Grozinger.
"Encontramos que había muy poca superposición entre los genes expresados diferencialmente y diferencialmente metilado, sugiriendo vías de respuesta genómicas duales a la infección viral", dijo Galbraith. "Por primera vez, que caracteriza tanto a los patrones globales de expresión génica y de metilación del ADN asociadas con la infección viral aguda en las abejas melíferas. Se confirmó que la vía de RNAi, que se ha visto en otros insectos, también es un mecanismo de defensa antiviral en las abejas melíferas. Y, por primera vez, hemos observado alteraciones en los patrones de metilación del ADN en respuesta a la infección viral en las abejas melíferas”.
Otros autores del
artículo incluyen Sung Woo
Yang, estudiante de posgrado en la bioinformática y Soojin
Yi, profesor asociado de biología,
tanto en el Instituto de Tecnología de
Georgia, y Elina Lastro Niño, asistente apicultor extensión de la Universidad de California, Davis.
El Departamento de Agricultura y la Fundación Nacional de Ciencia de Estados Unidos proporcionó fondos para esta investigación.
El Departamento de Agricultura y la Fundación Nacional de Ciencia de Estados Unidos proporcionó fondos para esta investigación.
By Sara LaJeunesse
March 26, 2015
FUENTE :http://news.psu.edu/story/350186/2015/03/26/research/honey-bees-use-multiple-genetic-pathways-fight-infections
http://www.apinews.com/es/component/k2/item/27860
