Nova tecnologia encontra patógenos que podem conciliar afirmações contraditórias sobre Colony Collapse Disorder
por JAMES FISCHER
James Fischer ( james.fischer @ gmail.com ) para
"A American Bee Journal" ( http://www.american beejournal.com )
(Embargado pela revista PLoS ONE até 2010/10/06 05:00 EDT)
Uma equipe multi-institucional de pesquisadores examinavam o zoológico sempre crescente de novas invasoras, patógenos exóticos de abelhas, e consistentemente encontrado os mesmos dois organismos causadores de doenças em colméias que sofrem de Transtorno do Colapso das Colônias (CCD) em amostras coletadas de 2006 a 2009.
Eles descobriram um novo vírus nunca antes visto na América do Norte, e descobriu uma variante bem conhecida invasiva da Nosema intestinal abelha doença. O vírus negligenciado pode explicar por que estudos anteriores apresentaram resultados mutuamente contraditórias. Esta nova evidência poderia criar uma base para um consenso entre equipas de investigação que até à data, faltava um terreno comum em suas conclusões.
Seu trabalho apareceu poucos minutos atrás, na revista PLoS ONE ( http://dx.plos.org / 10.1371/journal.pone.0013181 )
O artigo relata em um estudo de multi-ano de Colony Collapse Disorder. Os pesquisadores utilizaram novas tecnologias e técnicas para detectar e identificar inequivocamente cada patógeno em colapso das abelhas, em vez de o menor subconjunto de patógenos possíveis detectáveis através de outros meios.
Um vírus de Invertebrados iridescente ("IIV"), recém-encontrados na América do Norte, em combinação com Nosema ceranae, que chegou do exterior menos recentemente, foi encontrado em "Praticamente todas as abelhas de colônias CCD" amostrada dispersos urticária EUA a partir de 2006 a 2009.
IIV não foi encontrado em pacotes de abelhas importadas da Austrália nem de abelhas de uma operação isolada de abelha não migratória comercial em Montana, ambos os sites confirmou livre de CCD-como sintomas.
Além disso, os pesquisadores ", observou a progressão da CCD em uma colônia colapso ... recolha de amostras de abelhas ... ao longo de um período de três meses, terminando quando apenas uma rainha e quatro trabalhadores ficaram."
Mais ainda, alguns abelhas foram inoculadas com Nosema ceranae, enquanto outras abelhas foram inoculadas com o "IIV-6" estirpe do vírus IIV. Sua mortalidade foi então comparada às abelhas inoculadas com ambos os patógenos, e um grupo controle receberam um placebo. Os resultados "sugerem fortemente que a combinação de N. ceranae e IIV está associado com a mortalidade das abelhas aumentada."
No entanto, ainda mais, o esforço descobriram dois novos vírus de abelha invasoras exóticas nunca antes detectados na América do Norte, mas determinou que eles não estavam envolvidos no CCD. Os vírus encontrados são "Vírus Destructor-1 Varroa" e "Virus Kakugo", tanto nativa da Ásia.
Dr. Jerry Bromenshenk de U Montana apresentou os próximos passos, "Temos uma proposta pendente de isolar, caracterizar e depois inocular abelhas com o vírus específico iridescente que ocorre em abelhas nos EUA. Esta é uma etapa crítica, pois o vírus não parece ser qualquer um do mundo conhecidos vírus iridescentes. Uma vez que temos o vírus real, podemos concluir os ensaios de inoculação que são necessários para testar se temos verdadeiramente encontrado a causa do CCD. "
Proteomics - Um breve resumo
A tecnologia utilizada neste estudo parece ideal para enfrentar a crescente lista de patógenos transportados através dos oceanos pela globalização do comércio. Ele pode detectar agentes patogénicos das doenças que necessitam de não ser idêntico a qualquer agente patogénico conhecido. Este artigo descreve as necessidades dos apicultores de forma clara, dado o número de espécies invasoras, que veio a praga abelhas nos EUA desde a década de 1980.
"Mass Spectrometry-baseados em Proteômica" (MSP) começa com cerca de 60 abelhas atiradas em um liquidificador e misturada até ficar homogénea e, em seguida filtrada. As células são quimicamente estourar, e as proteínas são isoladas a partir da mistura e "digerido", decompondo-os em peptídeos. Os peptídeos resultantes são executados através de um dispositivo chamado "Cromatógrafo Líquido" para separá-los por densidade, que permite que sua estrutura e seqüência a ser determinada por um outro conjunto de dispositivos ", espectrômetros de massa em tandem".
Cada sequência peptídica é então comparado com o National Center for Biotechnology NIH (NCBI) do banco de dados de sequências peptídicas. A base de dados utilizada é uma colecção dos péptidos únicos para os organismos específicos. Isto significa que cada jogo de uma sequência peptídica é uma correspondência única para um único organismo. Qualquer péptido utilizado em mais de um organismo não estaria no banco de dados.
Dr. Charles Wick do Exército dos EUA Edgewood Chemical Biological Centro explicado o nível de certeza com a qual o vírus foi detectado em colônias que apresentem sintomas do CCD: "IIV tem 18.900 peptídeos exclusivos ... Quando detectarmos alguns destes, digamos 50-100, nós tem provas suficientes para uma identificação inequívoca ".
Mas como conseguiram fazer o que Wick Dr. chamada de "identificação inequívoca" de um vírus que foi dito pelo Dr. Bromenshenk para não ser "qualquer um do mundo conhecidos vírus iridescentes" Como alguém pode achar que nunca sequer foram detectados ou identificados antes ? A resposta é que o organismo desconhecido irá coincidir com o mais próximo organismo no banco de dados, o que estreita as coisas, pelo menos, "família" ou o nível de "gênero", se não "espécie". Assim, mesmo sem ter seqüenciado a estirpe específica do IIV de interesse, peptídeos suficientes combinava com a cepa IIV no banco de dados para confirmar que o que foi encontrado foi uma linhagem de IIV.
Como um exemplo do molde de largura líquido por esta técnica, Nosema não foi bem representado na base de dados NCBI, então não havia alguma ambiguidade na identificação da via Nosema proteômica por si só, que satisfaça os apenas Nosema do género. A espécie e da estirpe foi confirmado como Nosema ceranae usando Reação em Cadeia da Polimerase (PCR).
Os créditos em Espanha deveu-se essencialmente
A pesquisa conduzida por Higes Mariano da Patologia Bee Laboratório, Centro Apícola Regional em Marchamalo, a Espanha tem repetidamente salientado a Nosema ceranae como a única causa imediata do colapso colônia rápida. Isso parecia improvável que os pesquisadores nos EUA e em outros lugares, como Nosema não parecia ser tão virulenta fora da Espanha. Mas este novo trabalho fornece uma explicação que poderia apoiar o trabalho Higes com nada mais do que a adição do IIV recém-detectado.
Como em estudos anteriores nos EUA, ninguém na Espanha teria tido motivos para suspeitar que um vírus DNA como IIV estaria envolvido, como a maior parte dos vírus de abelha são os vírus de RNA. Então, eles ainda tenho que procurar IIV na Espanha, e eles não tiveram a rede mais ampla de MSP para encontrar o que não estava sendo procurado. A boa notícia é que o Dr. Higes tem amostras históricos congelados. Dr. Jerry Bromenshenk relatórios que a equipe Higes está disposta a se engajar em um esforço conjunto para examinar as amostras espanholas, utilizando MSP.
Isso explica CCD nos EUA?
As amostras analisadas neste estudo, apresentaram uma ampla gama de patógenos, incluindo Nosema, invertebrados Virus iridescente ("IIV"), Preto do vírus na célula rainha, Vírus da Paralisia Aguda Bee, Vírus Israelense da Paralisia Aguda, deformado Virus Wing, Sac Brood Virus, Caxemira Bee Virus, Varroa Destructor-1 Virus, vírus e Kakugo. Nenhum dos patógenos suspeitos nomeados por outros esforços de pesquisa foram perdidas, dois novos patógenos e romance foram encontrados, eo uso de MSP implica que não patógenos foram ignorados. Mesmo patógeno um novo e desconhecido, sem nome e teria resultado em um jogo de peptídeo parcial a alguma coisa viva.
Assim, enquanto as contagens ou mistura de agentes patogénicos podem ter sido desviado por um número insuficiente de amostras, ou recolha de amostras de um número insuficiente de operações, é difícil imaginar que existem agentes patogénicos adicionais ainda não foi encontrado que poderia estar implicada na CCD .
Insegurança sobre Biossegurança
Desde os anos 1980, "Globalização" tem cada vez mais composta das transferências de mercadorias provenientes de portos asiáticos a costa ocidental. Esta investigação conecta os pontos de forma consistente encontrar patógenos específicos de abelhas nativas da Ásia, desconhecidos para os apicultores dos EUA no início de 1980, mas que desde então se tornou muito familiar:
"Sabemos que no mel de abelha asiática, Apis ceranae, uma combinação de parasitas e patógenos co-existentes, incluindo: (1) Nosema ceranae (2), um vírus iridescente, (3) ácaros parasitas e predadores, e (4) outros dois do tipo RNA vírus, Caxemira vírus de abelha e um vírus Sacbrood. Tivemos tanto Caxemira abelha vírus e Nosema ceranae na América do Norte voltar uma década ou mais. Precisamos ver como semelhante a estirpe do vírus da CCD iridescente é a tensão IIV-24 a partir de Apis ceranae. É possível que as abelhas dos EUA adquirido a partir da IIV ceranae Apis juntamente com Nosema ceranae e vírus Kashmir abelha. "
Enquanto infundadas "Fringe" explicações para CCD são abundantes, que vão desde telefones celulares a pesticidas em culturas de OGM, o fator comum é que os patógenos encontrados anteriormente apenas na Ásia, se espalhou para países que carecem de biossegurança eficaz, tais como os EUA, mas não para os países com mais abordagens sólidas para a segurança biológica, como a Nova Zelândia. A equipa de investigação sugere que "as práticas padrão de quarentena, tais como testes de abelhas importadas antes de serem adicionados às colônias, e desinfecção de equipamentos provavelmente ajudaria."
Implicações práticas para apicultores
A equipe tem duas sugestões de interesse para os apicultores:
- "A maioria dos IIVs replicar em cerca de 21 C (70 F) e não replicar acima 30-32 C (86 - 89 f). Temperaturas mais altas podem suprimir o vírus por deter a replicação, enquanto que o tempo fresco e húmido, pode acelerar a replicação de ambos IIV e Nosema. Muitos casos de CCD ter ocorrido na sequência de longos períodos de tempo frio e úmido. Vários apicultores relataram-nos que eles têm mais problemas com abelhas em áreas com neblina freqüente ou em áreas montanhosas onde o clima é mais frio. Colocando abelhas em regiões quentes e ensolaradas aparece para ajudar. "
- "Varroa pode atuar como um vetor para a dispersão de IIV entre colônias de abelhas. Varroa é conhecido para aumentar os danos causados por outros vírus, e apicultores que não conseguem controlar os níveis de varroa são susceptíveis de manter as perdas de colónias elevadas. "
Isto pode não parecer muito, mas é uma grande melhoria sobre os chavões habituais vagas fomos entregues e mais sobre "manter colônias fortes" e "minimizar o estresse". Ele também levanta a aposta no velho debate entre os apicultores sobre colocação de colmeias no sol contra colocação de colmeias na sombra.
"Iridovirus e microsporídio Vinculado ao mel Declínio colônia de abelhas"
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 mantém abelhas em Manhattan, Brooklyn e Bronx, e espera arrecadar rainhas em Queens. Ele ensina o livre de 16 semanas classe apicultura semestre inteiro urbana no Central Park de Nova York para o 846-membro do Grupo de Apicultura sem fins lucrativos NYC ( http://meetup.com/nyc-beekeeping ) e ajuda a executar o Gotham Mel Cidade Co -Op ( http://GothamCityBees.com ).























