La nuova tecnologia trova agenti patogeni in grado di conciliare richieste contraddittorie sulla Colony Collapse Disorder
da JAMES FISCHER
James Fischer ( james.fischer @ gmail.com ) per
"The American Bee Journal" ( http://www.american beejournal.com )
(Embargo dalla rivista PLoS ONE fino 2010/10/06 05:00 EDT)
Un multi-istituzionale team di ricercatori passato al setaccio la crescente zoo di nuovi agenti patogeni esotiche invasive, di api, e coerentemente trovato gli stessi due organismi patogeni negli alveari affetti da Colony Collapse Disorder (CCD) in campioni raccolti da 2006 al 2009.
Hanno scoperto un nuovo virus mai visto prima in Nord America, e ha trovato un ben noto variante invasiva del Nosema intestinale malattia delle api. Il virus trascurato può spiegare perché studi precedenti ha presentato i risultati contraddittori. Questa nuova prova potrebbe creare una base di consenso tra i gruppi di ricerca che fino ad oggi, mancava un terreno comune nelle loro conclusioni.
Il loro articolo apparso pochi minuti fa sulla rivista PLoS ONE ( http://dx.plos.org / 10.1371/journal.pone.0013181 )
Il documento riporta su un pluriennale studio di Colony Collapse Disorder. I ricercatori hanno usato una nuova tecnologia e le tecniche per rilevare e identificare in maniera univoca ogni agente patogeno in collasso alveari, piuttosto che il sottoinsieme più piccolo di eventuali agenti patogeni rilevabili con altri mezzi.
Un Virus invertebrati Iridescent ("IIV"), appena scoperto in Nord America, in combinazione con Nosema ceranae, che è arrivato da oltreoceano meno recente, è stato trovato in "Quasi tutte le colonie di api CCD" campionato da disperse alveari USA da 2006 fino al 2009.
IIV non è stato trovato in api da pacchetti importati dall'Australia, né in api da un isolato non-funzionamento delle api migratori commerciale nel Montana, ha confermato entrambi i siti gratuitamente CCD-come i sintomi.
Inoltre, i ricercatori ", ha osservato la progressione del CCD in una colonia collasso ... il prelievo di campioni di api ... nel corso di un periodo di tre mesi, che termina quando solo una regina e quattro lavoratori sono rimasti".
Inoltre ancora, alcune api sono state inoculate con Nosema ceranae, mentre le altre api sono state inoculate con il "IIV-6" ceppo del virus IIV. La mortalità è stato poi confrontato api inoculate con entrambi i patogeni, e un gruppo di controllo trattato con placebo. I risultati "suggeriscono che la combinazione di N. ceranae IIV ed è associata ad aumento della mortalità delle api."
Ma ancora di più, lo sforzo scoperto due nuovi virus delle api esotiche invasive mai rilevati in Nord America, ma ha stabilito che non erano coinvolti in CCD. I virus rilevati sono "Varroa Destructor-1 Virus" e "Virus Kakugo", sia originario dell'Asia.
Dr. Jerry Bromenshenk di U Montana ha delineato i prossimi passi, "Abbiamo una proposta in attesa di isolare, caratterizzare e quindi inoculare le api con il virus specifico iridescente che si verifica in USA le api. Questo è un passo critico, dal momento che il virus non sembra essere uno dei virus conosciuti cangianti del mondo. Una volta che abbiamo il virus vero e proprio, siamo in grado di completare le prove di inoculazione che sono necessari per verificare se abbiamo veramente trovato la causa del CCD. "
Proteomica - Un breve riassunto
La tecnologia utilizzata in questo studio sembra l'ideale per affrontare la sempre crescente lista di agenti patogeni trasportati attraverso gli oceani dalla globalizzazione degli scambi. E 'in grado di rilevare gli agenti patogeni della malattia che hanno bisogno di non essere identico a qualsiasi agente patogeno conosciuto. Questo descrive le esigenze degli apicoltori in modo chiaro, dato il numero di specie invasive che è venuto ad affliggere le api negli Stati Uniti sin dal 1980.
"Spettrometria di Massa-Based Proteomics" (MSP) inizia con circa 60 api gettato in un frullatore, e mescolate fino ad omogeneità, poi filtrata. Le cellule sono chimicamente scoppiata, e le proteine sono isolati dal mix e "digerito", suddividendoli in peptidi. I peptidi risultanti vengono eseguiti attraverso un dispositivo chiamato "cromatografo liquido" separarli di densità, che consente la loro struttura e sequenza essere determinato con una serie di dispositivi ", spettrometri di massa tandem".
Ogni sequenza peptidica è quindi confrontato con il National Center for Biotechnology NIH (NCBI) database di sequenze peptidiche. Il database utilizzato è una raccolta dei peptidi uniche microrganismi specifici. Ciò significa che ogni partita di una sequenza peptidica è una corrispondenza univoca ad un singolo organismo. Qualsiasi peptide utilizzato in più di un microrganismo non sarebbe nel database.
Dr. Charles Wick della US Army Edgewood Chemical Biological Center ha spiegato il livello di certezza con cui è stato rilevato il virus in colonie che presentano sintomi CCD: "IIV ha 18.900 peptidi uniche ... Quando si rileva un paio di questi, ad esempio 50-100, abbiamo avere prove sufficienti per una identificazione univoca. "
Ma come hanno fatto a fare quello che Wick Dr. chiamato "identificazione univoca" di un virus che è stato detto dal dottor Bromenshenk di non essere "uno dei virus conosciuti cangianti del mondo"? Come si può trovare ciò che non è mai stato addirittura rilevato o identificato prima ? La risposta è che l'organismo sconosciuto corrisponderà il più vicino organismo nel database, che si restringe le cose fino ad almeno la "famiglia" o il livello di "genere", se non "specie". Così, anche senza aver sequenziato il ceppo specifico del IIV di interesse, peptidi abbastanza abbinato il ceppo IIV nel database per confermare che ciò che è stato trovato era un ceppo di IIV.
Come esempio del cast vasta rete con questa tecnica, Nosema non era ben rappresentato nel database NCBI, quindi c'era una certa ambiguità nell'identificazione del Nosema proteomica via da solo, corrispondenti solo il Nosema genere. La specie e ceppo è stato confermato come Nosema ceranae mediante Polymerase Chain Reaction (PCR).
Le affermazioni di cui la Spagna è riconducibile principalmente
Di ricerca guidato da Mariano Higes della patologia Bee Laboratorio, Centro Apícola regionale Marchamalo, la Spagna ha più volte sottolineato Nosema ceranae come l'unica causa prossima del collasso della colonia rapida. Questo sembrava improbabile che i ricercatori negli Stati Uniti e altrove, come Nosema non è apparso essere il più virulenta di fuori della Spagna. Ma questo nuovo lavoro fornisce una spiegazione che potrebbero sostenere il lavoro Higes con nient'altro che l'aggiunta del nuovo rilevamento delle IIV.
Come nei precedenti studi americani, nessuno in Spagna avrebbe avuto motivo di sospettare che un virus a DNA come IIV sarebbero coinvolti, come la maggior parte dei virus delle api sono virus a RNA. Così ho ancora cercare IIV in Spagna, e non hanno avuto la rete più ampia di MSP per trovare ciò che non era ricercato. La buona notizia è che il dottor Higes ha campioni storici congelati. Dr. Jerry rapporti Bromenshenk Higes che la squadra è disposta a impegnarsi in uno sforzo congiunto per esaminare i campioni di Spagna con MSP.
Questo spiega CCD In The USA?
I campioni analizzati in questo studio ha mostrato una vasta gamma di agenti patogeni, tra cui Nosema, invertebrati Virus Iridescent ("IIV"), Virus Regina Nera Cell, Acute Paralysis Virus Bee, israeliana Acute Paralysis Virus, Virus Deformed Wing, Virus Brood Sac, Kashmir Bee Virus, Varroa Destructor-1 Virus, Virus e Kakugo. Nessuno degli agenti patogeni sospetti nominati da altri sforzi di ricerca sono stati mancati, due nuovi agenti patogeni e romanzo sono stati trovati, e l'uso di MSP implica che agenti patogeni sono stati trascurati. Anche un nuovo agente patogeno, sconosciuto e senza nome avrebbe portato in un match peptide parziale a qualche altro essere vivente.
Così, mentre i conti o combinazione di agenti patogeni potrebbero essere stati falsati da un numero insufficiente di campioni o campioni raccolta da un insufficiente numero di operazioni, è difficile immaginare che ci sono agenti patogeni aggiuntivi ancora da trovare che potrebbero essere implicati in CCD .
A proposito di insicurezza biosicurezza
Dal 1980, "Globalizzazione" è sempre più composta da spedizioni di merci provenienti da porti asiatici sulle coste occidentali. La ricerca collega i puntini costantemente trovando patogeni specifici delle api native in Asia, sconosciuti agli apicoltori Stati Uniti nei primi anni 1980, ma che da allora sono diventati troppo familiare:
"Sappiamo che l'ape asiatica, Apis ceranae, una combinazione di parassiti e agenti patogeni di co-esistono, tra cui: (1) Nosema ceranae, (2) un virus iridescente, (3) acari parassiti e predatrice, e (4) altri due RNA-virus, di tipo Kashmir bee virus e un virus Sacbrood. Abbiamo avuto due Kashmir bee virus e Nosema ceranae in Nord America, andando indietro di un decennio o più. Abbiamo bisogno di vedere come simili al ceppo del virus iridescente CCD è al IIV-24 ceppo da Apis ceranae. E 'possibile che le api americane acquisito IIV dal ceranae Apis con Nosema ceranae e Kashmir virus delle api ".
Mentre infondate "Fringe" spiegazioni abbondano per i CCD, che vanno dai telefoni cellulari ai pesticidi alle colture OGM, il fattore comune è che in precedenza gli agenti patogeni che si trovano solo in Asia si sono diffuse in paesi privi di biosicurezza efficaci, come gli Stati Uniti, ma non per i paesi con più approcci robusti alla biosicurezza, come la Nuova Zelanda. Il gruppo di ricerca suggerisce "Standard pratiche di quarantena come i test di api importati prima di essere aggiunti alle colonie, e la disinfezione delle attrezzature probabilmente di aiuto".
Implicazioni pratiche per gli apicoltori
La squadra ha due proposte di interesse per gli apicoltori:
- "La maggior parte IIVs replicare a circa 21 ° C (70 F) e non replicare al di sopra 30-32 C (86 - 89 F). Temperature più elevate possono sopprimere il virus interrompendo la replica, mentre il clima fresco e condizioni di umidità possono accelerare la replicazione di entrambi IIV e Nosema. Molti casi di CCD si sono verificati a seguito di lunghi periodi di tempo freddo e umido. Molti apicoltori ci hanno riferito che hanno più problemi con le api in zone con frequenti nebbie o in zone collinari, dove il clima è più fresco. Posizionamento api in luoghi caldi e assolati sembra aiutare. "
- "Varroa può fungere da vettore per la dispersione di IIV tra le colonie di api. Varroa è noto per aumentare i danni causati da altri virus, e gli apicoltori che non riescono a controllare i livelli di varroa sono suscettibili di sostenere perdite colonie elevate. "
Questo potrebbe non sembrare molto, ma è un grande miglioramento rispetto alle solite vaghe banalità siamo stati consegnati e più su "colonie mantenendo forte" e "ridurre al minimo lo stress". Esso inoltre alza la posta nella secolare dibattito tra gli apicoltori più alveari mettendo in sole rispetto alveari mettendo in ombra.
"Iridovirus e microsporidi collegato al declino 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 Skowroński, Margaret M. Lehmann, Shan L. Bilimoria, Joanna Gress, Kevin W. Wanner, Robert A. Jr. Cramer
(2010) PLoS ONE 5 (10): e13181. doi: 10.1371/journal.pone.0013181
Jim Fischer mantiene le api a Manhattan, Brooklyn e il Bronx, e spera di raccogliere regine nel Queens. Insegna libero di 16 settimane full-class apicoltura semestre urbana in Central Park di New York per la 846-membro del gruppo non-profit NYC Apicoltura ( http://meetup.com/nyc-beekeeping ) e aiuta a gestire la Gotham City Honey Co -Op ( http://GothamCityBees.com ).























