211service.com
Ligger ett virus bakom biplågan?
Forskare har identifierat en trolig gärningsman bakom den massiva och mystiska pesten som har dödat tiotals miljoner bin i USA under det senaste året. Genom att sekvensera DNA från varje mikrob som bor i bina har forskare hittat ett nytt virus som är starkt kopplat till infekterade bikupor. Fynden kan hjälpa biodlare att skydda sina kolonier. Forskningen föreslår också en effektiv ny metod för att identifiera smittsamma patogener, vare sig de kommer från bin eller människor.
Rädda bin: Parasitiska kvalster (visas ovan kopplade till ett arbetarhonungsbi) kan försvaga bins immunsystem, vilket gör dem sårbara för infektion med ett nyligen identifierat virus kopplat till kolonikollapsstörning.
Efter att ha samlat in honungsbin från friska och sjuka kolonier har forskare genomsökt deras DNA för att försöka hitta boven bakom det mystiska försvinnandet av tiotals miljoner bin under det senaste året.
Detta är ett mycket betydelsefullt fynd, säger Dewey Caron , en entomolog vid University of Delaware, i Maryland, som inte var involverad i studien. Det är ännu inte en rykande pistol, men det hjälper verkligen att begränsa sökningen.
Under det senaste året har tiotals miljoner bin på mystiskt sätt försvunnit från sina bikupor, vilket motsvarar en förlust på 50 till 90 procent av amerikanska kolonier. Även om honungsbibestånden har drabbats av flera stora siffror under det senaste århundradet, är denna speciella pest unik i det att vuxna bin verkar försvinna från sina bikupor utan ett spår. Eftersom honungsbin pollinerar hundratals arter av frukt, grönsaker och nötter – kommersiella biodlare lastar sina bikupor över hela landet under blomningssäsongen för att pollinera grödor – är den förlusten ett stort jordbruksproblem.
Forskare har försökt hitta en källa till problemet – känt som colony collapse disorder – ända sedan det första fallet rapporterades 2006. En mängd möjligheter har föreslagits: genetiskt modifierade grödor, bekämpningsmedel, parasiter, stress, mobiltelefoner och till och med himmelskt ingripande i form av ett honungsbi. Men forskare säger nu att de närmar sig roten till problemet.
Med hjälp av nya, snabba gensekvenseringsmetoder analyserade forskare från Columbia University, Pennsylvania State University och US Department of Agriculture (USDA) DNA från både friska och infekterade bikolonier, tillsammans med virus, bakterier och svampar som koloniserar dem – ett tillvägagångssätt som kallas metagenomics. (Se Sequencing in a Flash and Our Microbial Menagerie .) Efter att ha subtraherat ut bi-DNA-sekvenser – identifierade med hjälp av den nyligen släppta honungsbiets genom – Forskare lämnades med mikrobiellt DNA. De fann att ett särskilt virus, känt som israeliskt akut förlamningsvirus av bin, hittades endast i kolonier som led av betydande förluster. I en uppföljningsstudie av 51 bikolonier från hela landet – 30 sjuka kolonier och 21 friska – hade alla utom en koloni infekterad med israeliskt akut paralysvirus också kolonikollapsstörning. Med andra ord kan viruset förutsäga kollaps 96 procent av tiden. De fynd publiceras idag online i tidskriften Vetenskap .
Även om resultaten är spännande, varnar forskarna för att det är för tidigt att säga om viruset verkligen utlöser sjukdomen. Vi har fortfarande en hel del forskning att göra för att ta reda på varför honungsbin dör i USA, säger Jeffery Pettis , en entomolog vid USDA, i Beltsville, MD, som var involverad i forskningen.
Obduktioner som utfördes strax efter de första rapporterna om problemet avslöjade att bin från kollapsade kolonier hade tecken på flera infektioner, vilket tyder på att viruset kan agera i samband med andra stressfaktorer, såsom parasitiska kvalster. Kvalster är en viktig källa till bidödlighet, säger Diana Cox-Foster , en entomolog vid Pennsylvania State University som ledde den nya studien och har tidigare visat att parasiterna kan immunsuppressa bin. Det kan försvaga biet och orsaka förstärkning av andra patogener eller viruset. För att avgöra exakt hur dessa olika faktorer interagerar planerar Cox-Foster och hennes medarbetare nu kontrollerade studier där de kommer att exponera bin för både viruset och en rad andra stressfaktorer, såsom kvalster och bekämpningsmedel.
Viruset, som först identifierades i Israel 2004, kommer från en dåligt studerad klass av insektsinfekterande virus. Även om det har upptäckts i bisamhällen i Israel och Australien, har dessa länder inte rapporterat samma uppsättning symtom som är förknippade med colony collapse disorder i USA. Forskare tror att viruset kan ha muterats efter att ha kommit in i landet. Vi vet från andra virus som West Nile att mycket små genetiska förändringar kan förvandla ett godartat virus till virulenta, säger Edward Holmes , en biolog vid Penn State som också var involverad i studien. Det är mycket möjligt att mycket små genetiska förändringar som vi ännu inte har karakteriserat kan få viruset att bete sig annorlunda i Israel, Australien och USA.
Forskarna säger att deras fynd också leder dem till en potentiell ingångspunkt för viruset. Alla sjuka bikupor som testades var antingen importerade från Australien eller hade varit i kontakt med australiensiska bin, och de tidigaste tecknen på kolonikollaps sågs 2004, det första året som honungsbin importerades från Australien. Det här är en riktig varning, säger Caron. Jag tror att det säger oss att vi måste ta en längre titt på import av lager. I takt med att efterfrågan på honungsbipollinerade grödor, framför allt mandel, har ökat, har behovet av bin ökat, vilket resulterar i en ökning av importen till USA. Enligt USDA:s Pettis är forskare i samtal med avdelningens djur- och växtskyddsinspektion och med australiska myndigheter för att avgöra om import från Australien bör förbjudas eller utsättas för mer intensiv screening.
Om viruset visar sig vara den primära utlösaren av kolonikollaps, säger forskare att den bästa förebyggande åtgärden på kort sikt är att hålla bikupor friska. Medan biodlare medicinerar bin för kvalster- och bakterieinfektioner, har vi inga behandlingar för virusinfektioner, säger Cox-Foster. Om du har kolonier som har dött, återanvänd inte utrustningen. Håll bina så friska som möjligt. Håll dem väl matade och minimera stress. Och hålla nere andra patogener - i synnerhet kvalster. Biodlare kan också bestråla infekterad utrustning.
På lång sikt kan forskare kanske föda upp bin som är resistenta mot viruset. Den israeliska forskaren som först identifierade viruset fann också att vissa bin verkade vara immuna: dessa bin visade sig ha en liten bit av det virala DNA:t integrerat i deras genom. Det motsvarar ett naturligt förekommande resistent bi, säger W. Ian Lipkin från Columbia University i New York, som ledde den aktuella studiens metagenomics-arm. Forskare har redan fött upp bin som är mer resistenta mot kvalster och andra faktorer.
Den nya studien var Lipkins första inhopp i insektsvärlden. En epidemiolog som hjälpte till att avslöja patogenen bakom West Nile-viruset, Lipkin rekryterades av Cox-Foster för att hjälpa till att hitta källan till den mystiska bisjukdomen efter att han höll ett föredrag om sitt tillvägagångssätt förra året. Han säger att de metagenomiska metoderna som han och hans kollegor använde lade ut en färdplan för att kraftfullt undersöka utbrott av infektionssjukdomar. Tidigare hade forskare som undersökte ett utbrott av infektionssjukdomar närma sig problemet med en speciell gärningsman i åtanke och sedan mödosamt försöka växa och karakterisera mikroberna. Med detta tillvägagångssätt kan vi undersöka allt som kan vara associerat med en viss sjukdom, säger Lipkin. I fallet med ett virus som SARS, säger han, istället för att ägna månader åt att utarbeta sätt att odla viruset, kan vi få resultat på så lite som en vecka.