Científicos de la Universidad de Texas en Austin informan en la revista ciencia que han desarrollado una nueva estrategia para proteger a las abejas melíferas de una tendencia mortal conocida como colapso de colonias: cepas de bacterias genéticamente modificadas.
Un número cada vez mayor de colonias de abejas melíferas en los Estados Unidos ha visto la disminución de sus abejas adultas. Según una encuesta nacional, los apicultores perdieron casi el 40% de sus colonias de abejas melíferas el invierno pasado, la tasa más alta informada desde que la encuesta comenzó hace 13 añoshace.
Las bacterias modificadas viven en las tripas de las abejas melíferas y actúan como fábricas biológicas, bombeando medicamentos que protegen a las abejas contra dos causas principales del colapso de colonias: los ácaros Varroa y el virus de ala deformado. Los investigadores creen que su método podría algún día aumentaruso agrícola porque las bacterias de ingeniería son fáciles de cultivar, la inoculación de las abejas es sencilla y es poco probable que las bacterias de ingeniería se propaguen más allá de las abejas.
"Tiene implicaciones directas para la salud de las abejas", dijo Nancy Moran, profesora de biología integrativa y la investigadora principal del estudio.
"Esta es la primera vez que alguien mejora la salud de las abejas mediante la ingeniería genética de su microbioma", agregó Sean Leonard, un estudiante graduado y primer autor del estudio.
Los ácaros Varroa y el virus del ala deformada a menudo se unen; a medida que los ácaros se alimentan de las abejas, pueden propagar el virus, al mismo tiempo que las debilitan y las hacen más vulnerables a los patógenos en el medio ambiente.
Para abordar cada problema, el equipo diseñó una cepa de bacterias para atacar al virus y otra para los ácaros. En comparación con las abejas de control, las abejas tratadas con la cepa de bacterias que atacan al virus tenían un 36.5% más de probabilidades de sobrevivir hasta el día 10Mientras tanto, los ácaros Varroa que se alimentan de otro conjunto de abejas tratadas con la cepa de bacterias dirigidas a los ácaros tenían aproximadamente un 70% más de probabilidades de morir el día 10 que los ácaros que se alimentan de abejas de control.
Según la Federación Estadounidense de Apicultura, las abejas melíferas aportan casi $ 20 mil millones cada año al valor de la producción agrícola de los Estados Unidos, y juegan un papel enorme en la producción mundial de alimentos. Sin las abejas melíferas, docenas de cultivos, desde almendras hasta bayas y brócoli, se desvanecería o produciría significativamente menos alimentos.
Al igual que los humanos, las abejas melíferas tienen un ecosistema de bacterias en sus intestinos llamado microbioma y también un mecanismo de defensa antiviral llamado interferencia de ARN ARNi que ayuda al cuerpo a combatir ciertos virus, llamados virus de ARN. Cuando se introduce un virus de ARN,produce moléculas llamadas ARN de doble cadena que detecta una célula sana, lo que desencadena una respuesta inmune de ARNi.
"Por lo general, solo obtienes signos de estas moléculas cuando un virus de ARN se está replicando", dijo Moran. "Es una señal de que esto podría ser algo malo y deberías atacarlo".
Para promover una respuesta útil de ARNi a los virus en las abejas, y desencadenar una respuesta letal de ARNi en los ácaros, el equipo introdujo bacterias modificadas en cientos de abejas en un entorno de laboratorio. Rociado con una solución de agua azucarada que contiene las bacterias, ellas abejas se acicalaron entre sí e ingirieron la solución. El equipo descubrió que la inoculación de las abejas obreras jóvenes con las bacterias modificadas por ingeniería genética llevó a los sistemas inmunes de las abejas a prepararse para protegerlos contra el virus del ala deformado, que es un virus de ARN, y causó la inmunidad de los ácarossistemas para luchar y finalmente matarlos.
Aunque los experimentos ocurrieron bajo estrictos protocolos de biocontención utilizados con ingeniería genética, dijo Moran, incluso en ausencia de tales protocolos, existe el riesgo de que las bacterias modificadas escapen a la naturaleza e infecten a otros insectos y, por lo tanto, confieran algún antiparasitario o antipatógenosuperpoderes: es muy bajo. El tipo de bacteria utilizada es altamente especializado para vivir en el intestino de la abeja, no puede sobrevivir por mucho tiempo fuera de él y protege contra un virus que ataca solo a las abejas. Sin embargo, se necesitarán más investigaciones paraDeterminar la efectividad y seguridad de los tratamientos en entornos agrícolas.
Otro beneficio del enfoque es que los investigadores lo utilicen como una herramienta para estudiar la genética de las abejas. Las bacterias modificadas pueden eliminar genes específicos de las abejas, lo que permite conocer el funcionamiento del genoma de las abejas y posiblemente posibilitar nuevas estrategias de reproducción para producir máscolonias de abejas robustas.
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Materiales proporcionado por Universidad de Texas en Austin . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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