Nová technologie najde patogeny, které mohou sladit protichůdné nároky Colony Collapse Disorder

James FISCHER

James Fischer ( james.fischer @ gmail.com ) pro
"American Bee Journal" ( http://www.american beejournal.com )
(Zákaz v časopise PLoS ONE, dokud 10.6.2010 sedmnáct hodin východoamerického času)

Multi-institucionální tým výzkumníků probíral stále rostoucí zoo nových invazních, exotických patogenů včel, a důsledně našel dvě stejné onemocnění organismů v úlech, kteří trpí Colony Collapse Disorder (CCD) ve vzorcích odebraných z 2006 až 2009.

Oni objevili nový virus nikdy předtím neviděl v Severní Americe, a našel známou invazivní variantu střevní Nosema včelí choroby. Přehlédl virus může vysvětlit, proč před studium prezentovány vzájemně si odporující zjištění. Tento nový důkaz by mohlo vytvořit základ pro dosažení shody mezi výzkumnými týmy, které k dnešnímu dni, chyběl společný základ ve svých závěrech.

Jejich papíru objevil jen několik minut před v časopise PLoS ONE ( http://dx.plos.org / 10.1371/journal.pone.0013181 )

Papír hlásí na více let studia Colony Collapse Disorder. Výzkumníci použili nové technologie a techniky pro detekci a jednoznačně identifikovat každý patogen v hroutící se včelí úly, spíše než menší podmnožinu možných patogenů detekovatelný prostřednictvím jiných prostředků.

Invertebrate Iridescent Virus ("IIV"), nově nalezený v Severní Americe, v kombinaci s Nosema ceranae, který přišel ze zámoří méně nedávno, byl nalezen v "Prakticky všechny včely z CCD kolonií" vzorku z široce rozptýlené USA úly z 2006 až 2009.

IIV nebyl nalezen ve včelách z obalů dovážených z Austrálie, ani u včel z izolované non-stěhovavý komerční včel provozu v Montaně, obě lokality potvrzuje bez CCD-jako symptomy.

Navíc, vědci "poznamenal průběh CCD v hroutící osadě ... přičemž včelí vzorků ... v průběhu tří měsíců, které končí když jen královna a čtyři zaměstnanci zůstal."

Dále ještě, některé včely inokulovány Nosema ceranae, zatímco ostatní včely byly naočkovány do "IIV-6" kmenem viru IIV. Jejich mortalita byla pak ve srovnání s včelami inokulovaných obou patogenů, a kontrolní skupina dostala placebo. Výsledky "silně naznačují, že kombinace N. ceranae a IIV je spojeno se zvýšenou úmrtností včel."

Přesto ještě, snaha objevili dva další invazivní exotické včelí viry nikdy předtím zjištěné v Severní Americe, ale zjistí, že nebyly zapojeny do CCD. Zjištěné viry jsou "Varroa Destructor-1 Virus" a "Kakugo Virus", a to jak domácí v Asii.

Dr. Jerry Bromenshenk z U Montana nastínil další kroky, "Máme návrh, čekající na izolaci, charakterizovat, a pak očkovat včely s konkrétní duhovým viru, který se vyskytuje u včel USA. Toto je zásadní krok, protože virus se nezdá být některý z známých světových duhové viry. Jakmile budeme mít skutečné virus, můžeme dokončit inokulaci zkoušky, které jsou potřebné k ověření, zda jsme skutečně našli příčinu CCD. "

Proteomika - stručný souhrn
Technologie použité v této studii se zdá ideální pro řešení stále rostoucí seznam patogenů prováděných přes oceány, které globalizace obchodu. To může odhalit onemocnění, patogeny, které nemusí být totožné s jakoukoli známou patogenu. Popisuje potřeby včelařů jasně, vzhledem k počtu invasives který přišel mor včel v USA od začátku roku 1980.

"Hmotnostní spektrometrie-Based Proteomics" (MSP) začíná s asi 60 včel hodil do mixéru, a promíchává až do homogenní, pak se přefiltruje. Buňky jsou chemicky praskla, a proteiny jsou izolovány z mixu a "trávení", rozebrat je na peptidy. Výsledné peptidy jsou provozovány přes zařízení zvané "kapalinový chromatograf" je od sebe oddělit podle hustoty, což umožňuje jejich struktura a pořadí, které určí jinou sadu přístrojů, "tandemové hmotnostní spektrometry".

Každý peptid sekvence je pak ve srovnání s NIH Národního centra pro biotechnologii (NCBI) databáze peptidových sekvencí. Použitá databáze je kolekce peptidů jedinečných zvláštních organismů. To znamená, že každý utkání peptidové sekvence je jedinečná shoda na jediný organismus. Každý peptid používá ve více než jednom organismu by nebylo v databázi.

Dr. Charles Wick z US Army Edgewood Chemical Biological Center vysvětlil úroveň jistoty, s níž byl virus zjištěn v koloniích vykazujících symptomy CCD: "IIV má 18.900 unikátních peptidů ... Když zjistíme, několik z nich, řekněme 50-100, jsme dostatek důkazů pro jednoznačnou identifikaci. "

Ale jak se dělat to, co Dr. Wick tzv. "jednoznačná identifikace" viru, který byl řekl, Dr. Bromenshenk nebýt "žádné známých světových duhové viry" Jak může někdo najít to, co se nikdy zjištěna nebo identifikovány před ? Odpověď je, že neznámý organismus bude odpovídat nejbližší organismu v databázi, která zužuje věci dolů alespoň "rodiny" nebo "rod" na úrovni, ne-li "druhy". Takže, i bez toho, sequenced konkrétní kmen IIV zájmu, dost peptidy odpovídal IIV napětí v databázi potvrdit, že to, co bylo zjištěno bylo kmen IIV.

Jako příklad široké čisté odevzdaných touto technikou, Nosema nebyl dobře-reprezentovaný v databázi NCBI, tak tam byla nějaká dvojznačnost v identifikaci Nosema přes proteomiky sám, odpovídající pouze rod Nosema. Druh a kmen byl potvrzen jako Nosema ceranae pomocí polymerázové řetězové reakce (PCR) techniky.

V Pohledávky Ve Španělsku lze ho vysvětlit hlavně
Výzkum vedl o Higes Mariano z Bee patologie laboratoře, Centro Apícola regionální v Marchamalo, Španělsko opakovaně poukázal na Nosema ceranae jako jediný bezprostřední příčinou rychlého Colony Collapse. To se zdálo nepravděpodobné, že výzkumných pracovníků v USA a jinde, jak Nosema se nedostavil být jako jedovatý mimo Španělsko. Ale tato nová práce poskytuje vysvětlení, které by mohly podpořit Higes práci s ničím víc než přidáním nově detekovány IIV.

Stejně jako v předchozích studiích v USA, nikdo by ve Španělsku měl důvod se domnívat, že DNA virus, jako IIV se budou podílet, as část včel viry jsou RNA viry. Takže oni si ještě hledat IIV ve Španělsku, a neměli širší síť územního plánování námořních prostor a najděte si to, co nebylo žádáno. Dobrou zprávou je, že Dr. Higes má historické zmrazených vzorků. Dr. Jerry Bromenshenk hlásí, že tým Higes je ochoten zapojit se do společného úsilí obrazovce španělské vzorků pomocí MSP.

To tedy vysvětluje CCD v USA?
Vzorky analyzované v této studii ukázaly širokou škálu patogenů, včetně Nosema, bezobratlý duhovým Virus ("IIV"), Black Queen Cell Virus, akutní Bee Paralysis Virus, izraelský Akutní Paralysis Virus, deformované Wing Virus, Sac Brood Virus, Kashmir Bee Virus, Varroa Destructor-1 Virus, a Kakugo Virus. Žádný z podezřelých patogenů jmenovaných jinými výzkumnými úsilí zmizely, dvě nové a nové patogeny byly nalezeny, a použití MSP znamená, že žádné patogeny byly přehlédnuty. Dokonce i nový, neznámý, a nejmenovaný patogen by vedlo k částečnému peptidů utkání na jinou živé bytosti.

Takže, zatímco počty nebo směs patogenů mohl být překrouceno nedostatečného počtu vzorků, nebo shromažďování vzorků z nedostatečného počtu operací, je těžké si představit, že existují další patogeny dosud třeba konstatovat, že by mohly být zapletený do CCD .

Nejistota o biologické bezpečnosti
Od roku 1980, "Globalizace" je stále skládala z přepravy zboží z asijských přístavů na západním pobřeží. Tento výzkum spojuje tečky tím, že důsledně hledání konkrétních včelí patogeny domácí v Asii, neznámé USA včelařů v začátku roku 1980, ale to se od té doby staly příliš známé:

"Víme, že v asijské včely medonosné, Apis ceranae, kombinace parazitů a patogenů co-existují, včetně: (1) Nosema ceranae, (2) sumeček virus, (3) parazitární a dravé roztoče, a (4) další dva RNA-viry typu, Kašmír včelí virus a Sacbrood virus. Měli jsme i Kašmír včelí virus a Nosema ceranae v Severní Americe se vrací deset i více let. Musíme vidět, jak podobné kmen CCD o duhové viru je na IIV-24 kmene od Apis ceranae. Je možné, že v USA včely získal IIV z Apis ceranae spolu s Nosema ceranae a Kašmír včelí virus. "

Zatímco nepodložené "fringe" vysvětlení pro CCD habaděj, od mobilních telefonů až po pesticidy geneticky modifikovaných plodin, společný faktor je, že patogeny dosud nalezeny pouze v Asii se rozšířil do zemí s nedostatečnou účinnou biologickou bezpečnost, jako jsou USA, ale ne do zemí s více robustní přístupy k biologické bezpečnosti, jako je Nový Zéland. Výzkumný tým navrhne "Základní karanténní praktiky, jako testování dovážených včel, než jsou přidány do kolonií, a dezinfekce zařízení by pravděpodobně pomůže."

Praktické důsledky pro včelaře
Tým má dva návrhy zájmu včelařů:

1. "Většina IIVs replikovat asi 21 ° C (70 F) a nekopírují nad 30-32 ° C (86 až 89 F). Vyšší teploty mohou potlačit virus zastavením replikace, vzhledem k tomu, chladné počasí a vlhké podmínky mohou urychlit replikaci obou IIV a Nosema. Mnoho případů CCD došlo po delší době chladném, deštivém počasí. Několik hlásili včelaři se nám, že mají více problémů s včel v oblastech s častým mlhy nebo v horských oblastech, kde je chladněji počasí. Umístění včely v teplých, slunných místech vypadá, že pomůže. "
2. "Varroa může působit jako vektor pro rozptýlení IIV mezi včelstev. Varroa je známo, že zvyšuje škody způsobené jinými viry, a včelařů, kteří nebudou kontrolovat varroa úrovně je pravděpodobné, že udržení vysoké ztráty včelstev. "

To možná nezní jako moc, ale je to obrovské zlepšení oproti obvyklé nejasných frází jsme byli předány, a více než o "zachování silných včelstev" a "minimalizovat stres". To také zvyšuje laťku v letité debaty mezi včelaři nad kopřivkou umístění na slunci oproti umístění úlů ve stínu.

"Iridovirus a Microsporidian Souvisí včelstva Decline"
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 udržuje včel v Manhattanu, Brooklynu, a Bronx, a doufá, že zvýšení královny v Queensu. Vyučuje volný 16-týdenní full-semestr městské včelařské třídy v Central Parku v New Yorku pro 846-člen neziskové skupiny NYC Včelařství ( http://meetup.com/nyc-beekeeping ) a pomáhá běhu Gotham City Honey Co -Op ( http://GothamCityBees.com ).