تحمي البكتيريا المعدلة وراثيًا النحل من الانقراض

تحمي البكتيريا المعدلة وراثيًا النحل من الانقراض
تحمي البكتيريا المعدلة وراثيًا النحل من الانقراض
Anonim

شهد النحل إبادة جماعية بطيئة على مدى العقود الماضية. انخفض عددهم بشكل كبير بسبب متلازمة انهيار مستعمرات النحل ، والتي ترتبط بفعل عدد من العوامل السلبية ، بما في ذلك زراعة الزراعة الأحادية ، واستخدام المبيدات الحشرية من فئة النيكوتينيد.

لكن الجناة الرئيسيين للوباء هم فيروسات DWV ، التي تسبب تشوه الأجنحة ، وكذلك العث الطفيلي Varroa المدمر ، الذي يصيب أجسام النحل الدهنية وغالبًا ما يحمل الفيروسات. ومع ذلك ، يبدو أن نانسي موران وزملاؤها في جامعة تكساس في أوستن قد وجدوا طريقة لجعل النحل محصنًا ضد هجمات القراد والفيروسات.

للقيام بذلك ، استخدموا البكتيريا ، والممثلين الطبيعيين للنباتات الدقيقة المعوية للنحل ، وقاموا بتعديل جينومهم ، وتحويل الميكروبات إلى مدافعين عن مضيفيهم ، مميتين للطفيليات. يتحدث العلماء عن عملهم في مقال نشر في مجلة Science.

استخدم المؤلفون قدرة الحمض النووي الريبي لقمع عمل جينات معينة. من المعروف أن هذه الجزيئات تعمل كوسيط ينقل المعلومات من الحمض النووي إلى الريبوسوم ، حيث يتم تصنيع البروتين على أساس قالب الحمض النووي الريبي. ومع ذلك ، يمكن أن ترتبط الحمض النووي الريبي التنظيمي الصغير بالرسول المناسب RNA ، مما يؤدي إلى "تعطيله" وبالتالي تثبيط التعبير عن الجين المقابل. تسمى هذه العملية تدخل الحمض النووي الريبي (RNA) ، وهي تُستخدم بشكل متزايد في العلوم والطب ، وفي عام 2006 مُنحت جائزة نوبل لدراستها.

قرر علماء الوراثة الأمريكيون استخدام الحمض النووي الريبي المتداخل لقمع عمل الجينات الرئيسية للفيروسات والقراد التي تسبب انهيار مستعمرات النحل. ليس من الضروري التدخل في جينوم الحشرات لإنتاج الجزيئات المرغوبة. على عكس الأشخاص الذين يتبعون أنظمتنا الغذائية المتنوعة والمعقدة ، فإن النحل لديه نظام غذائي محدود نوعًا ما ، كما أن البكتيريا المعوية ليست شديدة التنوع.

يمكن أن تحتوي البكتيريا المعوية البشرية على مئات وآلاف من أنواع مختلفة من البكتيريا ؛ النحل لديه ستة إلى ثمانية أنواع فقط من البكتيريا. وهذا يسمح لنا بالاعتقاد بأن الطريقة الجديدة سوف "تتجذر" بسهولة بين السكان في جميع أنحاء العالم ، على الرغم من أنها لم يتم اختبارها حتى الآن إلا في المختبر ، ولا تزال التجارب الميدانية معلقة.

لذلك ، قام المؤلفون بتعديل البكتيريا التكافلية للنحل Snodgrassella alvi ، "لتعليمهم" الإنتاج الضخم للحمض النووي الريبي القادر على التدخل في عمل عدد من الجينات الرئيسية الحيوية لـ DWV أو Varroa. تم تغذية البكتيريا المعدلة وراثيا على 20 حشرة تجريبية قبل تعرضها للطفيليات.

في الواقع ، عندما واجهوا مثل هذا النحل ، قفز معدل الوفيات بين القراد بنسبة 70 في المائة ، وكان معدل وفيات النحل نفسه من DWV أقل بنسبة 37 في المائة من معدل وفيات الحشرات التي لا تحتوي على ميكروبات معدلة وراثيًا. أظهرت التجارب أن هذه الحماية تستمر لمدة 15 يومًا على الأقل - لم يتم تنفيذ المراقبة لفترة أطول. علاوة على ذلك ، تم نقل البكتيريا الجديدة أثناء تغذية الصغار ، مما يعطي الأمل في إمكانية الحفاظ على هذه الحماية من جيل إلى جيل.

موصى به: