Защитная микрофлора

ГМ-бактерии защитят пчел от вымирания

Сергей Васильев, Naked Science

Последние десятилетия пчелы переживают медленный геноцид. Их численность упала в разы из-за синдрома разрушения пчелиных семей, который связывают с действием целого ряда негативных факторов, включая культивацию сельскохозяйственных монокультур, использование пестицидов из класса неоникотинидов.

Но главными виновниками эпидемии считаются вирусы DWV, вызывающие деформацию крылышек, а также паразитические клещи варроа (Varroa destructor), поражающие жировое тело пчел и часто разносящие вирусы. Однако Нэнси Моран (Nancy Moran) и ее коллеги из Техасского университета в Остине, похоже, нашли метод, позволяющий сделать пчел невосприимчивыми к атакам клещей и вирусов.

Для этого они использовали бактерии, естественных представителей кишечной микрофлоры пчел, и модифицировали их геном, превратив микробы в защитников своих хозяев, смертельно опасных для паразитов. О своей работе ученые рассказывают в статье, опубликованной в журнале Science (Leonard et al., Engineered symbionts activate honey bee immunity and limit pathogens).

Авторы использовали способность РНК подавлять работу определенных генов. Известно, что эти молекулы служат посредниками, переносящими информацию от ДНК к рибосоме, где на основе РНК-матрицы синтезируется белок. Однако регуляторные малые РНК могут связываться с подходящей матричной РНК, «дезактивируя» ее и тем самым ингибируя экспрессию соответствующего гена. Такой процесс называется РНК-интерференцией, он находит все более широкое применение в науке и медицине, и в 2006 году за его изучение была вручена Нобелевская премия.

Американские генетики решили использовать интерферирующие РНК для подавления работы ключевых генов вирусов и клещей, вызывающих синдром разрушения пчелиных семей. Для производства нужных молекул необязательно вмешиваться в геном самих насекомых. В отличие от людей с нашей разнообразной и сложной диетой, питание пчел довольно ограничено, и микрофлора их кишечника не отличается разнообразием.

Человеческая кишечная микрофлора может включать сотни и тысячи разных видов бактерий, у пчел их всего шесть-восемь. Это позволяет считать, что новый метод легко «приживется» в популяциях по всему миру, хотя пока он опробован лишь в лаборатории, а полевые испытания еще предстоят.

Итак, авторы модифицировали симбиотические бактерии пчел Snodgrassella alvi, «научив» их массовому производству РНК, способных интерферировать с работой ряда ключевых генов, жизненно важных для DWV либо для варроа. ГМ-бактерии скармливали 20 подопытным насекомым перед тем, как подвергнуть их контакту с паразитами.

И действительно: при встрече с такими пчелами смертность среди клещей подскочила на 70 процентов, а смертность самих пчел от DWV оказалась на 37 процентов ниже, чем у насекомых, не имевших ГМ-микробов. Эксперименты показали, что такая защита держится не менее 15 дней – дольше мониторинг не велся. Более того, новые бактерии передавались во время кормления молодняку, что дает надежду на то, что такая защита может сохраняться из поколения в поколение.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru