Nová technológia zistí patogény, ktoré môžu zmieriť protichodné nároky na Colony Collapse Disorder

James FISCHER

James Fischer ( james.fischer @ gmail.com ) pre
"American Bee Journal" ( http://www.american beejournal.com )
(Embargo v časopise PLoS ONE do 10/06/2010 5pm CEST)

Viac inštitúcií Tím výskumníkov preberal stále rastúci zoo nových invazívnych, exotických patogénov včiel, a dôsledne našiel rovnaké dva organizmy v chorobe včelstiev, ktorí trpia Colony Collapse Disorder (CCD) vo vzorkách odobratých v rokoch 2006 až 2009.

Oni objavili nový vírus nikdy nevidel v Severnej Amerike, a našiel známy invazívne varianta črevnej Nosema včelí choroby. Prehliadol vírus môže vysvetliť, prečo predchádzajúce štúdie predstavila vzájomne protichodné závery. Tento nový dôkaz môže vytvoriť základ na dosiahnutie zhody medzi výskumnými tímami, ktoré do dnešného dňa, postrádal spoločnú reč vo svojich záveroch.

Ich práca sa objavila len pár minút pred v časopise PLoS ONE ( http://dx.plos.org / 10.1371/journal.pone.0013181 )

Papier hlási na viacročné štúdium Colony Collapse Disorder. Výskumníci použili nové technológie a techniky pre detekciu a jednoznačne identifikovať každý patogén v rútiace sa včelie úle, skôr než menšie podmnožinu možných patogénov zistiteľných pomocou iných prostriedkov.

Bezstavovce iridescentná Virus ("IIV"), novo nájdený v Severnej Amerike, v kombinácii s Nosema ceranae, ktorý prišiel zo zámoria v poslednej dobe menej, bol nájdený v "Prakticky všetky včely z CCD kolónií" odber vzoriek z veľmi rozptýlené USA úle z 2006 až 2009.

IIV nebol nájdený u včiel z obalov dovážaných z Austrálie, ani u včiel z izolované non-sťahovavý komerčnej prevádzky včiel v Montane, obe lokality potvrdil bez CCD-ako symptómy.

Okrem toho výskumníci "poznamenal priebeh CCD v rútiace sa kolónie ... s včelí vzoriek ... po dobu troch mesiacov, končiť keď len kráľovná a štyri pracovníci zostali."

Ešte ďalej, niektoré včely vrúbľovať Nosema ceranae, zatiaľ čo ostatné včely boli vrúbľovať s "IIV-6" kmeňom vírusu IIV. Ich úmrtnosť bola potom v porovnaní so včelami očkovaných oboch patogénov a kontrolná skupina dostala placebo. Výsledky "silne naznačujú, že kombinácia N. ceranae a IIV je spojené so zvýšenou úmrtnosťou včiel."

Ale ešte viac úsilia objavili dva ďalšie invazívne exotické včelích vírusov nikdy zistené v Severnej Amerike, ale zistil, že oni neboli zapojení do CCD. Nájdené vírusy sú "Varroa destructor-1 vírus" a "Kakugo Virus", obaja pôvodom z Ázie.

Dr Jerry Bromenshenk z Montany U načrtol ďalšie kroky, "Máme návrh čakajúci izolovať, charakterizovať, a potom očkovať včely s dúhovým konkrétneho vírusu, ktorý sa vyskytuje v včiel v USA. To je zásadný krok, pretože vírus sa nezdá byť niektorý zo svetových známych dúhové vírusy. Akonáhle budeme mať skutočný vírus, môžeme dokončiť inokulácie skúšky, ktoré sú potrebné na overenie, či sme skutočne našli príčinu CCD. "

Proteomiky - Stručné zhrnutie
Technológia použitá v tejto štúdii sa zdá ideálne pre riešenie stále rastúci zoznam patogénov vykonávaných cez oceány z globalizácie obchodu. To môže odhaliť ochorenie patogény, ktoré nemusia byť totožné so žiadnou známou patogénu. Popisuje potreby včelárov jasne, vzhľadom k počtu invasives ktorý prišiel mor včiel v USA od začiatku roka 1980.

"Hmotnostná spektrometria založené na proteomiky" (MSP) začína cca 60 včiel hodil do mixéra a zmiešané až do homogénnej, potom filtruje. Bunky sú chemicky praskla, a bielkoviny sú izolované od skladby a "stráviteľné", rozobrať je na peptidy. Výsledné peptidy sú prevádzkované pomocou zariadenia nazývané "Kvapalinový chromatograf" oddeliť podľa hustoty, čo umožňuje ich štruktúra a poradí, ktoré určí ďalší súbor zariadení, "Tandem Hmotnostné spektrometre".

Každá sekvencia peptidov je potom v porovnaní s NIH Národné centrum pre biotechnológie (NCBI) databázy peptidových sekvencií. Použitá databáza je zbierka unikátnych peptidov na konkrétne organizmy. To znamená, že každý zápas peptidový sekvencie je jedinečný zápas do jedného organizmu. Každý peptid používa vo viac ako jednom organizmu nebude v databáze.

Dr Karel Wick z US Army Edgewood Chemical Biological Center vysvetlil mieru istoty, s ktorou bol vírus zistený v kolóniách vykazujúcich symptómy CCD: "IIV má 18,900 unikátnych peptidy ... Keď zistíme niekoľko z nich, povedzme 50-100, sme dostatok dôkazov pre jednoznačnú identifikáciu. "

Ale ako sa robia, čo Dr Wick tzv "jednoznačná identifikácia" vírusu, ktorý bol povedal Dr Bromenshenk nebyť "niektorú zo známych svetových dúhové vírusy?" Ako môže niekto zistiť, čo sa nikdy zistená alebo identifikované skôr, ako ? Odpoveď je, že neznámy organizmus bude zodpovedať najbližšej organizmus v databáze, ktorá zužuje až na veci, aspoň "rodina" alebo "rodu" je úroveň, ak nie "druhy". A tak, aj bez toho zoradené konkrétny kmeň IIV záujmu, dosť peptidy zodpovedal IIV napätie v databáze potvrdiť, že čo bolo bolo zistené kmeň IIV.

Ako príklad širokej čisté obsadenie touto technikou, Nosema nebolo dobre-reprezentovaný v databáze NCBI, tak tam bola nejaká nejasnosť pri identifikácii Nosema cez proteomiky sám, zodpovedajúce len rodu Nosema. Druh a kmeň bol potvrdený ako Nosema ceranae pomocou polymerázovej reťazovej reakcie (PCR) techniky.

Nároky V Španielsku spôsobuje predovšetkým
Výskum viedol o Higes Mariano z Bee patológie Laboratórium Centro Apícola regionálne v Marchamalo, Španielsko opakovane poukázal na Nosema ceranae ako jediný bezprostrednou príčinou rýchleho rozpadu kolónie. To sa zdalo pravdepodobné, že pre výskumných pracovníkov v USA a inde, ako Nosema sa nedostavil byť tak jedovatý mimo Španielsko. Ale táto nová práca poskytuje vysvetlenie, ktoré by mohli podporiť Higes práci nič iné, než pridanie novo zistené IIV.

Rovnako ako v predchádzajúcich štúdiách v USA, nikto by v Španielsku mali dôvod sa domnievať, že DNA vírus, ako by IIV byť zapojený, pretože väčšina včiel vírusy sú RNA vírusy. Tak, že som ešte hľadať IIV v Španielsku, a oni nemali širší sieť MSP nájsť to, čo nikto nepožiadal. Dobrou správou je, že Dr Higes má historické zmrazené vzorky. Dr Jerry Bromenshenk hlási, že tím Higes je ochotný zapojiť sa do spoločného úsilia na preskúmanie španielskej vzoriek pomocou MSP.

Vysvetlite to CCD v USA?
Vzorky sa analyzujú v tejto štúdii ukázal široké spektrum patogénov, vrátane Nosema a bezstavovcov irizující Virus ("IIV"), Čierna kráľovná Cell Virus, vírus akútnej Bee Ochrnutie, izraelskej akútnej Ochrnutie Virus, vírus Deformovaný krídlo, Sac Brood Virus, Kašmír Bee vírus, Varroa destructor-1 vírus a Kakugo Virus. Žiadny z podozrivých patogénov menovaných inými výskumnými úsilie zmizli dva nové a nové patogény boli nájdené, a použitie námorného územného plánovania znamená, že žiadne patogény boli prehliadané. Dokonca aj nové, neznáme, a nemenovaný patogén by vyústil v čiastočnej peptidov zápase na iné živé bytosti.

Takže zatiaľ čo počty alebo mix patogénov mohol byť skreslený, pretože niektorí dostatočný počet vzoriek, alebo odoberať vzorky z nedostatočného počtu operácií, je ťažké si predstaviť, že existujú ďalšie patogény byť ešte zistené, že by mohol byť zapletený do CCD .

Neistota o biologickej bezpečnosti
Od roku 1980, "Globalizácia" je stále skladal prepravou tovaru z ázijských prístavov na západnom pobreží. Tento výskum spája body tým, že dôsledne hľadanie konkrétnych včelí patogény domáci v Ázii, neznáme USA včelárov v skoro 1980, ale odvtedy sa príliš známe:

"Vieme, že v ázijskej včely medonosnej, Apis ceranae, kombinácia parazitov a patogénov existovať, vrátane: (1) Nosema ceranae, (2) Vyprážaný vírus, (3), parazitárne a dravé roztoče, a (4) ďalšie dva RNA typu vírusy, Kašmír včelí vírusov a Sacbrood vírusom Mali sme aj Kašmír včelí vírus a Nosema ceranae v Severnej Amerike vracia o desať rokov alebo viac. Musíme vidieť, ako podobné kmeň CCD dúhovým vírusu na IIV-24 kmeňa z Apis ceranae. Je možné, že americké včely získal IIV z Apis ceranae spolu s Nosema ceranae a Kašmír včelí vírus. "

Kým nepodložené "okrajové" vysvetlenie pre CCD je habadej, od mobilných telefónov až po pesticídy geneticky modifikovaných plodín, spoločným faktorom je, že patogény skôr mohli nájsť iba v Ázii sa rozšírili aj do krajín s nedostatočnou účinnú biologickú bezpečnosť, ako sú USA, ale nie do krajín s viac robustný prístupy k biologickej bezpečnosti, ako je Nový Zéland. Výskumný tím navrhne "štandardné karanténne praktiky, napríklad testovanie dovážaných včiel pred tým, než sú pridané do kolónií, a dezinfekcia zariadení by pravdepodobne pomôže."

Praktické dôsledky pre včelárov
Tím má dva návrhy záujem včelárov:

1. "Väčšina IIVs opakovať asi 21 C (70 F) a nekopírujú nad 30-32 C ods 86 až 89 ° F). Vyššie teploty môžu potlačiť vírus zastavenia replikácie, zatiaľ čo chladné počasie a vlhké podmienky môžu urýchliť replikáciu ako IIV a Nosema. Mnoho príkladov CCD došlo po dlhom chladnom a vlhkom počasí. Niekoľko včelári hlási sa nám, že majú viac problémov s včiel v oblastiach s častým hmle alebo v horských oblastiach, kde je chladnejšie počasie. Umiestnenie včely v teplých, slnečných miestach sa objaví na pomoc. "
2. "Varroa môžu pôsobiť ako vektor pre rozptýlenie medzi IIV včelstiev. Varroa je známe, že zvyšuje škody spôsobené inými vírusmi, a včelári, ktorí nebudú kontrolovať hladinu Varroa je pravdepodobné, že udržanie vysokej straty kolónií. "

To nemusí znieť ako veľa, ale je to obrovské zlepšenie oproti obvyklým vágnych fráz sme boli odovzdané a znovu o "zachovanie silných včelstiev" a "minimalizovať stres". To tiež zvyšuje ante v dlhoročné debate medzi včelári nad žihľavkou umiestnenie v slnku proti umiestnenie úľov v tieni.

"Iridovirus a Microsporidian Súvisí s Colony Honey Bee 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 Skowroński, Margaret M. Lehmann, Šan L. Bilimoria, Joanna Gresse, Kevin W. Wanner, Robert A. Cramer Jr

(2010) PLoS ONE 5 (10): e13181. doi: 10.1371/journal.pone.0013181

Jim Fischer drží včely v Manhattane, Brooklyne a Bronxu, a dúfa, že zvýšenie matiek v Queense. Vyučuje na bezplatnú 16-týždňovej plný semester mestskej včelárstvo triedy v Central Parku v New Yorku je na 846-člen neziskové skupiny NYC včelárstvo ( http://meetup.com/nyc-beekeeping ) a pomáha spustiť Gotham City Honey spolupredsedov -Op ( http://GothamCityBees.com ).