Nova tecnologia encontra patógenos que podem reconciliar reivindicações contraditórias sobre Colony Collapse Disorder
por JAMES FISCHER
James Fischer ( james.fischer @ gmail.com ) para
"The American Bee Journal" ( http://www.american beejournal.com )
(Embargado pela revista PLoS ONE, até 2010/10/06 17:00 EDT)
Uma equipe multi-institucional de pesquisadores vasculharam o zoológico sempre crescente de novas invasoras, patógenos exóticos de abelhas, e consistentemente encontrados os mesmos dois organismos causadores de doenças em colméias que sofrem de Transtorno de Colony Collapse (CCD) em amostras coletadas de 2006 a 2009.
Eles descobriram um novo vírus nunca antes visto na América do Norte, e descobriu uma variante bem conhecida invasiva da Nosema intestinal abelha doença. O vírus negligenciado pode explicar porque estudos anteriores apresentaram resultados contraditórios. Esta nova evidência poderia criar uma base de consenso entre as equipes de pesquisa que até à data, não tinha pontos em comum nas suas conclusões.
Seu papel apareceu apenas alguns minutos atrás, na revista PLoS ONE ( http://dx.plos.org / 10.1371/journal.pone.0013181 )
O artigo relata um estudo multi-ano de Colony Collapse Disorder. Pesquisadores utilizaram novas tecnologias e técnicas para detectar e identificar inequivocamente cada patógeno em colapso das abelhas, em vez do menor subconjunto de patógenos possíveis detectáveis através de outros meios.
Um vírus de invertebrados iridescente ("IIV"), recém-descoberto na América do Norte, em combinação com Nosema ceranae, que chegou do exterior menos recentemente, foi encontrado nas colmeias "Praticamente todas as abelhas de colônias CCD" amostragem de dispersos EUA de 2006 a 2009.
IIV não foi encontrado em abelhas a partir de pacotes importados da Austrália nem em abelhas a partir de uma operação isolada de abelha não migratórias comercial em Montana, ambos os sites confirmou livre de CCD-como sintomas.
Além disso, os pesquisadores ", observou a progressão da CCD em uma colônia colapso ... a recolha de amostras de abelhas ... ao longo de um período de três meses, terminando quando apenas uma rainha e quatro trabalhadores ficaram."
Mais ainda, algumas abelhas foram inoculadas com Nosema ceranae, enquanto as outras abelhas foram inoculados com o "IIV-6" cepa do vírus IIV. Sua mortalidade foi então comparada com abelhas inoculadas com ambos os patógenos, e um grupo controle receberam um placebo. Os resultados "sugerem fortemente que a combinação de N. ceranae IIV e está associada com aumento da mortalidade das abelhas."
No entanto, ainda mais, o esforço adicional descobriu dois vírus de abelha exóticas invasoras nunca antes detectados na América do Norte, mas determinou que eles não estavam envolvidos no CCD. Os vírus encontrados são "Destructor-1 Varroa Virus" e "Virus Kakugo", tanto nativa da Ásia.
Dr. Jerry Bromenshenk de U Montana delineou os próximos passos, "Temos uma proposta pendente de isolar, caracterizar e, em seguida, as abelhas inocular com o vírus específicos iridescentes que ocorre em abelhas EUA. Esta é uma etapa crítica, pois o vírus não parece ser qualquer um do mundo conhecido vírus iridescentes. Uma vez que temos o vírus real, podemos completar a ensaios de inoculação que são necessários para testar se temos verdadeiramente encontrado a causa do CCD. "
Proteômica - Um breve resumo
A tecnologia utilizada neste estudo parece ideal para abordar a lista sempre crescente de patógenos transportados através dos oceanos pela globalização do comércio. Ele pode detectar patógenos doença que não precisa ser idêntico a qualquer patógeno conhecido. Este artigo descreve as necessidades de apicultores de forma clara, dado o número de espécies invasoras, que veio a praga abelhas nos EUA desde o início de 1980.
"Espectrometria de Massa Baseados Proteomics" (MSP) começa com cerca de 60 abelhas jogou no liquidificador, e misturadas até homogêneo, em seguida, filtrada. Células são quimicamente estourar, e as proteínas são isoladas a partir da mistura e "digerida", decompondo-os em peptídeos. Os peptídeos resultantes são executados através de um dispositivo chamado de "cromatógrafo líquido" para separá-los por densidade, que permite que sua estrutura e seqüência a ser determinada por um outro conjunto de dispositivos ", espectrômetros de massa em tandem".
Cada seqüência peptídeo é então comparado com o National Center for Biotechnology NIH (NCBI) banco de dados de seqüências peptídicas. A base de dados utilizada é uma coleção dos peptídeos exclusivos para os organismos específicos. Isto significa que cada partida de uma seqüência peptídeo é um jogo exclusivo para um único organismo. Qualquer peptídeo utilizado em mais de um organismo não estaria no banco de dados.
Dr. Charles Wick do Exército dos EUA Edgewood Chemical Biological Centro explicou o nível de certeza com a qual o vírus foi detectado em colônias com sintomas CCD: "IIV tem 18.900 peptídeos únicos ... Quando nós detectamos alguns destes, digamos 5-10, nós tem provas suficientes para uma identificação inequívoca ".
Mas como conseguiram fazer o que Wick Dr. chamada de "identificação inequívoca" de um vírus que foi dito pelo Dr. Bromenshenk para não ser "qualquer um do mundo conhecido vírus iridescentes" Como pode alguém encontrar o que nunca sequer foram detectados ou identificados antes ? A resposta é que o organismo desconhecido irá coincidir com o mais próximo organismo no banco de dados, o que estreita as coisas, pelo menos, "família" ou "gênero" nível, se não "espécie". Assim, mesmo sem ter seqüenciado a estirpe específica do IIV de interesse, peptídeos suficiente combinava com a estirpe IIV no banco de dados para confirmar que o que foi encontrado foi uma linhagem de IIV.
Como um exemplo do elenco de largura net por esta técnica, Nosema não foi bem representado no banco de dados NCBI, por isso havia alguma ambigüidade na identificação do Nosema via proteômica sozinho, combinando apenas Nosema do gênero. A espécie e estirpe foi confirmado como Nosema ceranae usando Reação em Cadeia da Polimerase (PCR).
Reivindicações Na Espanha deveu-se essencialmente
Pesquisa liderada por Higes Mariano da Patologia Bee Laboratório, Centro Regional Apícola em Marchamalo, a Espanha tem repetidamente apontado Nosema ceranae como a única causa imediata de colapso de colônias rápida. Isso parecia pouco provável que os pesquisadores nos EUA e em outros lugares, como Nosema não parecia ser tão virulenta fora da Espanha. Mas este novo trabalho fornece uma explicação que poderia apoiar o trabalho Higes com nada mais do que a adição do IIV recém-detectado.
Como em estudos anteriores dos EUA, ninguém na Espanha teria tido motivos para suspeitar que um vírus DNA como IIV estariam envolvidos, como a maior parte dos vírus de abelha são vírus RNA. Então, eles ainda a procurar IIV na Espanha, e eles não tiveram a rede mais ampla de MSP para encontrar o que não estava sendo procurado. A boa notícia é que o Dr. Higes tem amostras congeladas histórica. Dr. Jerry Bromenshenk relatórios que a equipe Higes está disposta a se engajar em um esforço conjunto para a tela do espanhol amostras utilizando MSP.
Isso faz CCD Explique nos EUA?
As amostras analisadas neste estudo mostraram uma ampla gama de patógenos, incluindo Nosema, Invertebrados Virus iridescente ("IIV"), Black Virus celular Queen, Virus Paralisia Aguda Bee, Vírus Israelense da Paralisia Aguda, vírus deformado da asa, Sac Brood Virus, Kashmir Bee vírus, Varroa Destructor-1 Virus, Virus e Kakugo. Nenhum dos patógenos suspeito chamado por outros esforços de pesquisa foram perdidas, dois novos patógenos e da novela foram encontrados, eo uso de MSP implica que nenhuma patógenos foram negligenciados. Mesmo um patógeno novo e desconhecido, sem nome e teria resultado em um jogo de peptídeo parcial a alguma coisa viva.
Assim, enquanto a conta ou mistura de patógenos pode ter sido influenciada por um número insuficiente de amostras, ou coleta de amostras de um número insuficiente de operações, é difícil imaginar que existem outros patógenos ainda não descobriram que poderiam estar implicados na CCD .
Sobre a insegurança de Biossegurança
Desde os anos 1980, "Globalização" tem cada vez mais composta das transferências de mercadorias de portos asiáticos para a costa ocidental. Esta investigação conecta os pontos de forma consistente por encontrar patógenos específicos de abelha nativa da Ásia, desconhecido para os apicultores EUA no início de 1980, mas que desde então se tornou muito familiar:
"Sabemos que na abelha asiática, Apis ceranae, uma combinação de parasitas e patógenos co-existir, incluindo: (1) Nosema ceranae, (2) um virus iridescentes (3), ácaros parasitas e predadores, e (4) dois RNA-outro tipo de vírus, vírus e Caxemira bee um vírus Sacbrood. Tivemos ambos Kashmir abelha vírus e Nosema ceranae na América do Norte voltar uma década ou mais. Precisamos ver como semelhante a cepa do vírus iridescentes CCD é a tensão IIV-24 em Apis ceranae. É possível que as abelhas EUA adquiridos IIV da ceranae Apis junto com Nosema ceranae vírus e Caxemira abelha. "
Enquanto infundadas "franja" explicações para CCD são abundantes, que vão desde telefones celulares a pesticidas nas culturas de OGM, o fator comum é que os patógenos antes só eram encontrados na Ásia se espalharam para os países carentes de biossegurança eficaz, como os EUA, mas não para os países com mais abordagens robustas para biossegurança, como a Nova Zelândia. A equipa de investigação sugere "Standard práticas de quarentena, tais como testes de abelhas importadas antes de serem adicionados às colônias, e desinfecção de equipamentos, provavelmente ajuda."
Implicações práticas para apicultores
A equipe tem duas sugestões de interesse para os apicultores:
- "A maioria IIVs replicar em cerca de 21 C (70 F) e não replicar acima 30-32 C (86-89 F). Temperaturas mais altas podem suprimir o vírus por deter a replicação, enquanto que o tempo fresco e condições de umidade pode acelerar a replicação de ambos os IIV e Nosema. Muitos casos de CCD ter ocorrido após longos períodos de tempo frio e úmido. Apicultores relataram vários de nós que têm mais problemas com abelhas em áreas com neblina freqüente ou em áreas montanhosas onde o clima é mais frio. Colocando abelhas em quentes e ensolaradas, aparece para ajudar. "
- "Varroa pode atuar como um vetor para a dispersão de IIV entre colônias de abelhas. Varroa é conhecido por aumentar o dano causado por outros vírus, e os apicultores que não conseguem controlar os níveis de varroa são susceptíveis de sofrer perdas de colônias de alta. "
Isto pode não parecer muito, mas é uma grande melhoria sobre os chavões habituais vaga fomos entregues e mais sobre "manter colônias fortes" e "stress minimizar". Ele também levanta a aposta no velho debate entre os apicultores sobre a colocação urticária no sol contra colocar colméias na sombra.
"Iridovirus e microsporídio Vinculado ao mel Decline Colony Bee"
Jerry J. Bromenshenk, Colin B. Henderson, Charles H. Wick, Michael F. Stanford, Alan W. Zulich, Rabih E. Jabbour, Samir V. Deshpande, Patrick E. McCubbin, Robert A. Seccomb, Phillip M. Welch, Trevor Williams, David R. Firth, Evan Skowronski, Margaret M. Lehmann, Shan L. Bilimoria, Joanna Gress, Kevin W. Wanner, Robert A. Cramer Jr.
(2010) PLoS ONE 5 (10): e13181. doi: 10.1371/journal.pone.0013181
Jim Fischer mantém abelhas em Manhattan, Brooklyn, Bronx e, e espera arrecadar rainhas em Queens. Ele ensina o livre de 16 semanas semestre inteiro classe apicultura urbana no Central Park de Nova York para o 846-membro do Grupo de Apicultura sem fins lucrativos NYC ( http://meetup.com/nyc-beekeeping ) e ajuda a executar o Gotham Co Mel Cidade -Op ( http://GothamCityBees.com ).
