El descubrimiento de un conjunto básico de genes implicados en las respuestas de las abejas melíferas a múltiples enfermedades causadas por virus puede ayudar a los científicos y apicultores a engendrar abejas melíferas más resistentes al estrés.
"En la última década, las poblaciones de abejas melíferas han experimentado pérdidas severas y persistentes en todo el hemisferio norte, principalmente debido a los efectos de los patógenos, como hongos y virus", dice Vincent Doublet, investigador postdoctoral en la Universidad de Exeter. "Los genes que identificamos ofrecen nuevas posibilidades para la generación de poblaciones de abejas melíferas que son resistentes a estos patógenos".
Los avances recientes en la secuenciación del ADN han llevado a numerosas investigaciones de los genes implicados en las respuestas de la abeja melífera a los patógenos. Sin embargo, hasta ahora, esta gran cantidad de datos ha sido demasiado engorrosa e idiosincrásica para revelar patrones generales en la inmunidad de las abejas melíferas.
"Aunque muchos estudios han utilizado enfoques genómicos para comprender cómo las abejas responden a virus y parásitos, ha sido difícil comparar a través de estos estudios para encontrar los genes centrales y las vías que ayudan a la abeja a combatir los factores estresantes", dice Christina Grozinger, profesora de entomología en Penn State.
"Nuestro equipo creó una nueva herramienta bioinformática que nos ha permitido integrar información de los diferentes conjuntos de datos genómicos de 19 para identificar los genes clave que intervienen en la respuesta de las abejas melíferas a las enfermedades".
Específicamente, los investigadores crearon una nueva técnica estadística, llamada análisis de rango de producto dirigido, una técnica que les permite identificar los genes que se expresaron de manera similar en los conjuntos de datos 19, en lugar de solo los genes que se expresaron más que otros dentro de un conjunto de datos.
Los resultados, publicados en BMC Genomics, muestran que estos genes expresados de forma similar incluyen aquellos que codifican proteínas responsables de la respuesta al daño tisular por patógenos, y aquellos que codifican enzimas implicadas en el metabolismo de los carbohidratos de los alimentos, entre muchos otros. Una disminución en el metabolismo de carbohidratos puede ilustrar el costo de la infección en el organismo.
"Se pensó que las abejas melíferas respondían a diferentes organismos patógenos de maneras completamente diferentes, pero hemos aprendido que dependen principalmente de un conjunto básico de genes que se activan o desactivan en respuesta a cualquier desafío patógeno importante", dice Robert Paxton, profesor. de zoología en el Centro Alemán para la Investigación Integral de la Biodiversidad. "Ahora podemos explorar los mecanismos fisiológicos por los cuales los patógenos superan a sus anfitriones de abejas melíferas, y cómo las abejas pueden luchar contra esos patógenos".
Las implicaciones de los hallazgos no se limitan a las abejas melíferas. Los genes centrales son parte de las vías conservadas, es decir, se han mantenido a lo largo del curso de la evolución entre los insectos y, por lo tanto, son compartidos por otros insectos. Esto significa que los genes proporcionan un conocimiento importante para comprender las interacciones de los patógenos con otros insectos, como las abejorros, y para usar patógenos para controlar las plagas de insectos, como los áfidos y ciertas polillas.
"Este análisis proporciona una visión sin precedentes de los mecanismos que sustentan las interacciones entre los insectos y sus patógenos", dice Doublet. "Con este análisis, generamos una lista de genes que probablemente serán una fuente importante para futuros estudios funcionales, para la cría de poblaciones de abejas melíferas más resistentes y para el control de enfermedades emergentes de las abejas".
iDiv, el Centro Alemán para la Investigación Integral de la Biodiversidad, con sede en Leipzig, Alemania, apoyó el trabajo.
Fuente: Penn State
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