גילוי קבוצת ליבה של גנים המעורבים בתגובות דבורי דבש למחלות מרובות הנגרמות על ידי נגיפים עשוי לסייע למדענים וכוורנים לגדל דבורי דבש עמידים יותר ללחץ.
"בעשור האחרון אוכלוסיות דבורי דבש חוו אבידות קשות ומתמשכות ברחבי חצי הכדור הצפוני, בעיקר כתוצאה מהשפעות של פתוגנים, כמו פטריות ווירוסים", אומר וינסנט דובלט, עמית מחקר פוסט-דוקטורט באוניברסיטת אקסטר. "הגנים שזיהינו מציעים אפשרויות חדשות לייצור מלאי דבורי דבש העמידים בפני פתוגנים אלה."
ההתקדמות האחרונה ברצף ה- DNA גרמה לחקירות רבות של הגנים המעורבים בתגובות דבורי הדבש לפתוגנים. עם זאת, עד כה, כמות עצומה של נתונים זו הייתה מסורבלת ואידיוסינקרטית מכדי לחשוף דפוסי על בחסינות דבורי הדבש.
"בעוד שמחקרים רבים השתמשו בגישות גנומיות כדי להבין כיצד הדבורים מגיבות לנגיפים וטפילים, היה קשה להשוות בין מחקרים אלה כדי למצוא את גני הליבה והמסלולים המסייעים לדבורה להילחם במצבי לחץ", אומרת כריסטינה גרוזינגר, פרופסור לאנטומולוגיה. בפן סטייט.
"הצוות שלנו יצר כלי ביואינפורמטיקה חדש שאיפשר לנו לשלב מידע מ -19 מערכי נתונים גנומיים שונים כדי לזהות את הגנים המרכזיים המעורבים בתגובת דבורי הדבש למחלות."
באופן ספציפי, חוקרים יצרו טכניקה סטטיסטית חדשה, המכונה ניתוח דירוג-מוצר מכוון, טכניקה המאפשרת להם לזהות את הגנים שבאו לידי ביטוי באופן דומה בין 19 מערכי הנתונים, ולא רק את הגנים שבאו לידי ביטוי יותר מאחרים בתוך מערך נתונים.
הממצאים, שפורסמו ב- BMC Genomics, מראים שהגנים הבאים לידי ביטוי כוללים את אלו המקודדים חלבונים האחראים לתגובה לפגיעות רקמות על ידי פתוגנים, ואלה המקודדים אנזימים המעורבים בחילוף החומרים של פחמימות מהמזון, בין היתר. ירידה בחילוף החומרים של הפחמימות עשויה להמחיש את עלות הזיהום באורגניזם.
"חשבו שדבורי דבש מגיבות לאורגניזמים שונים של המחלות בדרכים שונות לחלוטין, אך למדנו שהן מסתמכות בעיקר על קבוצת ליבה של גנים שהם מפעילים או מכבים בתגובה לכל אתגר פתוגני גדול", אומר רוברט פקסטון, פרופסור. של זואולוגיה במרכז הגרמני לחקר המגוון הביולוגי האינטגרטיבי. "כעת אנו יכולים לחקור את המנגנונים הפיזיולוגיים שבאמצעותם פתוגנים מתגברים על מארחי דבורי הדבש שלהם, וכיצד דבורי דבש יכולות להילחם נגד אותם פתוגנים."
השלכות הממצאים אינן מוגבלות לדבורי דבש. גני ליבה הם חלק ממסלולים משומרים - כלומר הם נשמרו במהלך האבולוציה בקרב חרקים ולכן הם משותפים לחרקים אחרים. משמעות הדבר היא שהגנים מספקים ידע חשוב להבנת אינטראקציות פתוגנים עם חרקים אחרים, כגון דבורי דבורה, ולשימוש בפתוגנים להדברת מזיקים בחרקים, כמו כנימות ועשים מסוימים.
"ניתוח זה מספק תובנה חסרת תקדים למנגנונים העומדים בבסיס האינטראקציות בין חרקים לפתוגנים שלהם", אומר דאבלט. "בעזרת ניתוח זה יצרנו רשימה של גנים שכנראה יהוו מקור חשוב למחקרים פונקציונליים עתידיים, לגידול מלאי דבורי דבש גמישים יותר ולשליטה במחלות דבורים מתפתחות."
iDiv, המרכז הגרמני לחקר המגוון הביולוגי האינטגרטיבי, הממוקם בלייפציג, גרמניה, תמך בעבודה.
מקור: פן סטייט
ספרים קשורים
at InnerSelf Market ואמזון
