科學家揭示了與蜜蜂免疫有關的核心基因
國際研究小組已經(jīng)確定了一組核心基因,這些基因參與了蜜蜂對由病毒和寄生蟲引起的多種疾病的反應。這些發(fā)現(xiàn)為未來的蜜蜂健康研究提供了一個更明確的起點,可能有助于科學家和養(yǎng)蜂人培育出更有彈性的蜜蜂。“在過去的十年中,蜜蜂種群在北半球經(jīng)歷了嚴重和持續(xù)的損失,主要是由于真菌和病毒等病原體的影響,”??巳卮髮W博士后研究員Vincent Doublet說。“我們發(fā)現(xiàn)的基因為產(chǎn)生對這些病原體具有抗性的蜂蜜原種提供了新的可能性。”
據(jù)研究人員稱,DNA測序的最新進展促使人們對蜜蜂對病原體反應的基因進行了大量研究。然而,到目前為止,這些大量數(shù)據(jù)過于繁瑣和特殊,無法揭示蜜蜂免疫力的總體模式。
“盡管許多研究已經(jīng)使用基因組學方法來了解蜜蜂如何對病毒和寄生蟲做出反應,但很難在這些研究中進行比較,以找到幫助蜜蜂抵抗壓力源的核心基因和途徑,”昆蟲學杰出教授Christina Grozinger說。 ,賓州州立大學。“我們的團隊創(chuàng)建了一種新的生物信息學工具,使我們能夠整合來自19種不同基因組數(shù)據(jù)集的信息,以確定蜜蜂對疾病反應的關鍵基因。”
具體而言,代表八個國家的28名研究人員組成的團隊創(chuàng)建了一種新的統(tǒng)計技術,稱為定向秩 - 產(chǎn)品分析。該技術使他們能夠識別在19個數(shù)據(jù)集中表達相似的基因,而不僅僅是在數(shù)據(jù)集中表達得比其他基因更多的基因。
科學家們發(fā)現(xiàn),這些相似表達的基因包括編碼負責病原體組織損傷反應的蛋白質(zhì)的基因,以及那些編碼參與食物中碳水化合物代謝的酶的基因。他們認為,碳水化合物代謝的減少可以說明感染生物體的成本。研究人員在今天(3月2日)的BMC Genomics雜志上報道了他們的發(fā)現(xiàn)。
“蜜蜂被認為以完全不同的方式對不同的疾病有機體做出反應,但我們已經(jīng)了解到它們主要依賴于一組核心基因,它們可以根據(jù)任何主要的致病挑戰(zhàn)而開啟或關閉,”Robert Paxton教授說。動物學,德國綜合生物多樣性研究中心。“我們現(xiàn)在可以探索病原體克服蜜蜂寄主的生理機制,以及蜜蜂如何抵御這些病原體。”
這些發(fā)現(xiàn)的含義不僅限于蜜蜂。研究小組發(fā)現(xiàn)核心基因是保守途徑的一部分 - 這意味著它們在昆蟲的整個進化過程中得到維持,因此被其他昆蟲共享。Doublet認為,這意味著這些基因為了解病原體與其他昆蟲(如熊蜂)的相互作用以及利用病原體控制昆蟲害蟲(如蚜蟲和某些蛾)提供了重要的知識。
“這項分析為昆蟲及其病原體之間相互作用的機制提供了前所未有的洞察力,”Doublet說。“通過這項分析,我們生成了一系列基因,這些基因很可能成為未來功能研究的重要來源,用于培育更具彈性的蜂蜜原種和控制新出現(xiàn)的蜂病。”
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