Teknologi baru menemukan patogen yang dapat mendamaikan klaim kontradiktif pada Colony Collapse Disorder
oleh JAMES FISCHER
James Fischer ( james.fischer @ gmail.com ) untuk
"The American Bee Journal" ( http://www.american beejournal.com )
(Diembargo oleh jurnal PLoS ONE sampai 2010/10/06 05:00 EDT)
Sebuah tim multi-institusi peneliti menyaring kebun binatang terus meningkat baru invasif, patogen eksotis lebah, dan konsisten ditemukan organisme penyakit yang sama dua di sarang menderita Colony Collapse Disorder (CCD) dalam sampel yang dikumpulkan dari 2006 sampai 2009.
Mereka menemukan sebuah virus baru pernah terlihat sebelumnya di Amerika Utara, dan menemukan varian terkenal invasif dari lebah Nosema penyakit usus. Virus diabaikan mungkin menjelaskan mengapa penelitian sebelumnya mempresentasikan temuan yang saling bertentangan. Ini bukti baru bisa menciptakan dasar untuk konsensus di antara tim peneliti yang sampai saat ini, tidak memiliki landasan bersama dalam kesimpulan mereka.
Kertas mereka muncul hanya beberapa menit lalu di jurnal PLoS ONE ( http://dx.plos.org / 10.1371/journal.pone.0013181 )
Makalah ini dilaporkan studi multi-tahun dari Colony Collapse Disorder. Peneliti menggunakan teknologi baru dan teknik untuk mendeteksi dan tegas mengidentifikasi patogen setiap runtuh sarang lebah, bukan subset yang lebih kecil dari patogen yang mungkin terdeteksi melalui cara lain.
Sebuah Virus Iridescent Invertebrat ("IIV"), baru ditemukan di Amerika Utara, dalam kombinasi dengan Nosema ceranae, yang tiba dari luar negeri kurang baru-baru ini, ditemukan di "Hampir semua lebah dari koloni CCD" dari sampel tersebar luas sarang Amerika Serikat dari 2006 sampai 2009.
IIV tidak ditemukan dalam lebah dari paket yang diimpor dari Australia maupun dalam lebah dari operasi non-migran lebah terisolasi komersial di Montana, kedua situs dipastikan bebas dari CCD gejala mirip.
Selain itu, para peneliti "mengamati perkembangan CCD dalam sebuah koloni runtuh ... mengambil sampel lebah ... selama tiga bulan, berakhir ketika hanya ratu dan empat pekerja tetap."
Lebih jauh lagi, beberapa lebah diinokulasi dengan Nosema ceranae, sedangkan lebah lain diinokulasi dengan "IIV-6" strain virus IIV. Kematian mereka kemudian dibandingkan dengan lebah diinokulasi dengan kedua patogen, dan kelompok kontrol diberi plasebo. Hasil "sangat menyarankan bahwa kombinasi N. ceranae dan IIV dikaitkan dengan kematian lebah meningkat."
Namun lebih jauh, upaya menemukan dua virus tambahan lebah eksotik invasif belum pernah terdeteksi di Amerika Utara, tetapi menentukan bahwa mereka tidak terlibat dalam CCD. Virus ditemukan adalah "Varroa Destructor-1 Virus" dan "Virus Kakugo", baik asli Asia.
Dr Jerry Bromenshenk U Montana diuraikan langkah-langkah berikutnya, "Kami memiliki proposal tertunda untuk mengisolasi, karakterisasi, dan kemudian menyuntik lebah dengan virus warna-warni tertentu yang terjadi pada lebah Amerika Serikat. Ini adalah langkah penting, karena virus tidak tampak salah satu virus yang dikenal di dunia warna-warni. Setelah kita memiliki virus yang sebenarnya, kita dapat menyelesaikan percobaan inokulasi yang diperlukan untuk menguji apakah kita sudah benar-benar menemukan penyebab CCD. "
Proteomika - Ringkasan Singkat
Teknologi yang digunakan dalam penelitian ini tampaknya ideal untuk menangani daftar terus meningkat patogen dilakukan di lautan oleh globalisasi perdagangan. Hal ini dapat mendeteksi patogen penyakit yang tidak perlu identik dengan semua patogen diketahui. Ini menjelaskan kebutuhan peternak lebah jelas, mengingat jumlah invasives yang datang untuk mengganggu lebah madu di Amerika Serikat sejak awal 1980-an.
"Spektrometri Massa Berbasis Proteomika" (MSP) dimulai dengan sekitar 60 lebah melemparkan dalam blender, dan dicampur sampai homogen, kemudian disaring. Sel kimia meledak, dan protein yang diisolasi dari campuran dan "dicerna", melanggar mereka turun ke peptida. Peptida yang dihasilkan dijalankan melalui alat yang disebut "Kromatografi Cair" untuk memisahkan mereka dengan kepadatan, yang memungkinkan struktur dan urutan akan ditentukan oleh satu set perangkat, "Spektrometer Massa Tandem".
Setiap urutan peptida ini kemudian dibandingkan dengan NIH Nasional Pusat Bioteknologi (NCBI) database urutan peptida. Database yang digunakan adalah kumpulan dari peptida yang unik bagi organisme tertentu. Ini berarti bahwa setiap pertandingan dari urutan peptida adalah pasangan yang unik untuk organisme tunggal. Setiap peptida digunakan di lebih dari satu organisme tidak akan berada dalam database.
Dr Charles Wick dari US Army Edgewood Kimia Biologi Center menjelaskan tingkat kepastian dengan yang virus terdeteksi pada koloni menunjukkan gejala CCD: "IIV memiliki 18.900 peptida unik ... Ketika kita mendeteksi beberapa ini, katakanlah 50-100, kami memiliki cukup bukti untuk identifikasi ambigu. "
Tapi bagaimana mereka membuat apa Wick Dr disebut "identifikasi jelas" dari virus yang dikatakan oleh Dr Bromenshenk untuk tidak menjadi "salah satu virus yang dikenal di dunia warna-warni" Bagaimana bisa ada yang menemukan apa yang pernah dideteksi atau diidentifikasi sebelum ? Jawabannya adalah bahwa organisme tidak diketahui akan cocok organisme terdekat dalam database, yang mempersempit segalanya untuk setidaknya "keluarga" atau "genus" tingkat, jika tidak "spesies". Jadi, bahkan tanpa sequencing strain tertentu IIV kepentingan, peptida cukup cocok strain IIV dalam database untuk mengkonfirmasi bahwa apa yang ditemukan adalah strain IIV.
Sebagai contoh dari pemain jaringan yang luas dengan teknik ini, Nosema tidak terwakili dalam database NCBI, jadi ada beberapa ambiguitas dalam identifikasi Nosema melalui proteomik saja, yang cocok hanya Nosema genus. Spesies dan ketegangan dikukuhkan sebagai Nosema ceranae menggunakan Polymerase Chain Reaction (PCR) teknik.
Klaim Di Spanyol Terutama Bisa Dijelaskan
Penelitian yang dipimpin oleh Higes Mariano dari Bee Laboratorium Patologi, Centro Apícola Daerah dalam Marchamalo, Spanyol telah berulang kali menunjuk Nosema ceranae sebagai penyebab proksimat tunggal runtuhnya koloni cepat. Ini tampaknya tidak mungkin bagi peneliti di Amerika Serikat dan tempat lain, sebagai Nosema belum tampak di luar virulen Spanyol. Tapi ini pekerjaan baru memberikan penjelasan yang dapat mendukung pekerjaan Higes dengan tidak lebih dari penambahan yang baru terdeteksi IIV.
Seperti pada studi AS sebelumnya, tidak ada satu di Spanyol akan memiliki alasan untuk mencurigai bahwa virus DNA seperti IIV akan terlibat, karena sebagian besar virus lebah adalah RNA virus. Jadi mereka belum pernah mencari IIV di Spanyol, dan mereka tidak memiliki jaring yang lebih luas dari MSP untuk menemukan apa yang tidak sedang dicari. Kabar baiknya adalah bahwa Dr Higes memiliki sampel sejarah beku. Dr Jerry Bromenshenk laporan bahwa tim Higes bersedia untuk terlibat dalam upaya bersama untuk menyaring sampel Spanyol menggunakan MSP.
Apakah ini Jelaskan CCD Di Amerika Serikat?
Sampel dianalisis dalam penelitian ini menunjukkan berbagai patogen, termasuk Nosema, invertebrata Virus Iridescent ("IIV"), Hitam Ratu your Virus, Bee Virus Kelumpuhan akut, Virus Kelumpuhan Israel akut, Virus Wing Terdeformasi, Sac Virus Brood, Kashmir Bee Virus, Varroa Destructor-1 Virus, dan Virus Kakugo. Tak satu pun dari patogen tersangka bernama oleh upaya riset lainnya yang tidak terjawab, dua patogen baru dan novel yang ditemukan, dan penggunaan MSP menyiratkan bahwa tidak ada patogen yang diabaikan. Bahkan patogen baru, tidak diketahui, dan yang tidak disebutkan namanya akan mengakibatkan pertandingan peptida parsial untuk beberapa makhluk hidup lainnya.
Jadi, sementara jumlah atau campuran patogen mungkin telah dipengaruhi oleh terbatasnya jumlah sampel, atau sampel mengumpulkan dari terbatasnya jumlah operasi, sulit untuk membayangkan bahwa ada patogen tambahan belum ditemukan yang dapat terlibat dalam CCD .
Kerawanan Tentang Biosekuriti
Sejak 1980-an, "Globalisasi" telah semakin terdiri dari pengiriman barang dari pelabuhan ke pantai Asia Barat. Penelitian ini menghubungkan titik-titik dengan konsisten menemukan patogen tertentu lebah asli Asia, tidak diketahui peternak lebah Amerika Serikat pada awal tahun 1980, tetapi sejak menjadi terlalu akrab:
"Kita tahu bahwa dalam lebah madu Asia, Apis ceranae, kombinasi dari parasit dan patogen hidup berdampingan, termasuk: (1) Nosema ceranae, (2) virus warna-warni, (3) tungau parasit dan liar, dan (4) dua lainnya RNA-jenis virus, Kashmir lebah virus dan virus Sacbrood. Kami telah kehilangan kedua Kashmir lebah virus dan Nosema ceranae di Amerika Utara akan kembali satu dekade atau lebih. Kita perlu melihat seberapa mirip strain virus CCD warna-warni adalah untuk strain IIV-24 dari Apis ceranae. Ada kemungkinan bahwa AS lebah diperoleh IIV dari ceranae Apis bersama dengan Nosema ceranae dan Kashmir virus lebah. "
Sementara berdasar "pinggiran" penjelasan untuk CCD berlimpah, mulai dari ponsel untuk pestisida untuk tanaman transgenik, faktor yang umum adalah bahwa patogen sebelumnya hanya ditemukan di Asia telah menyebar ke negara-negara kurang biosekuriti yang efektif, seperti Amerika Serikat, tetapi tidak untuk negara dengan lebih kuat pendekatan untuk biosekuriti, seperti Selandia Baru. Tim peneliti menunjukkan "praktek karantina Standar seperti pengujian lebah impor sebelum mereka ditambahkan ke koloni, dan desinfeksi peralatan kemungkinan akan membantu."
Implikasi Praktis Untuk peternak lebah
Tim ini memiliki dua saran yang menarik bagi peternak lebah:
- "Kebanyakan IIVs mereplikasi pada sekitar 21 C (70 F) dan tidak mereplikasi di atas 30-32 C (86-89 F). Suhu yang lebih tinggi dapat menekan virus dengan menghentikan replikasi, sedangkan cuaca dingin dan kondisi lembab dapat mempercepat replikasi dari kedua IIV dan Nosema. Banyak contoh dari CCD terjadi setelah waktu yang dingin, cuaca lembab. Beberapa peternak lebah dilaporkan kepada kami bahwa mereka memiliki lebih banyak masalah dengan lebah di daerah yang sering atau kabut di daerah bukit tempat cuaca yang lebih sejuk. Menempatkan lebah dalam hangat, lokasi cerah muncul untuk membantu. "
- "Varroa dapat bertindak sebagai vektor untuk penyebaran IIV antara koloni lebah. Varroa dikenal untuk meningkatkan kerusakan yang disebabkan oleh virus lain, dan peternak lebah yang gagal mengontrol kadar varroa `cenderung mempertahankan kerugian koloni tinggi."
Ini tidak mungkin terdengar seperti banyak, tetapi merupakan kemajuan besar dibanding hampa samar biasa kami sudah diserahkan ke atas tentang "koloni kuat mempertahankan" dan "stres meminimalkan". Hal ini juga ante up dalam perdebatan kuno antara peternak lebah lebih menempatkan sarang di bawah sinar matahari dibandingkan menempatkan sarang di tempat teduh.
"Iridovirus dan mikrosporidia Terkait dengan Penurunan Honey Bee Colony"
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 terus lebah di Manhattan, Brooklyn, dan Bronx, dan berharap untuk meningkatkan ratu di Queens. Ia mengajar kelas 16-minggu perlebahan full free semester perkotaan di Central Park New York untuk Kelompok nirlaba NYC Peternakan lebah 846 anggota ( http://meetup.com/nyc-beekeeping ) dan membantu menjalankan Gotham City Madu Co -Op ( http://GothamCityBees.com ).
