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摧毁螨虫的肠道细菌可能有助于拯救脆弱的蜜蜂

导读世界蜜蜂正面临前所未有的危机。自1940年代以来,美国的蜂箱数量已从600万下降到250万。造成殖民地灭绝的螨虫,病毒病原体和可能的杀虫剂的

世界蜜蜂正面临前所未有的危机。自1940年代以来,美国的蜂箱数量已从600万下降到250万。造成殖民地灭绝的螨虫,病毒病原体和可能的杀虫剂的结合在很大程度上受到了谴责。现在,研究人员正在挖掘一个不寻常的盟友,以将蜜蜂带回来:一种仅存在于肠道中的细菌。通过对细菌进行基因改造以诱骗螨虫,或通过病毒破坏其自身的某些DNA,科学家提高了蜜蜂在实验室中的存活率,并杀死了许多寄生虫的螨虫。

参与这项研究的马丁·路德大学蜂生态学家罗伯特·帕克斯顿说,这项工作尚未在整个蜂箱或户外进行测试,有望长期有效。他说,这可能有助于结束“蜜蜂的主要”。

这些包括恰当命名的Varroa破坏螨,它通过摄食脂肪来削弱蜜蜂的生命,以及螨在寄居于蜜蜂身上时传播的致命“变形翅”病毒。帕克斯顿说,螨虫很快就对用来杀死它们的农药产生了抗药性。

为了绕过农药,一些科学家转向了称为RNA干扰的过程。RNA以将DNA的蛋白质编码信息传递到细胞的蛋白质生产机器而闻名。但是,RNA也可以被招募来帮助“沉默”不受欢迎的遗传物质。通过改造RNA以匹配不良基因的序列,科学家可以激活细胞关闭匹配基因的能力,甚至关闭那些导致人类疾病的基因。

德克萨斯大学奥斯汀分校的微生物进化生物学家杰弗里·巴里克(Jeffrey Barrick)和他的同事决定,看看是否可以募集生活在蜜蜂肠道中的细菌来产生RNA,从而使螨虫(或病毒)分解其某些基因。 。人类有数千种肠道细菌(没有两个人类拥有完全相同的微生物),而所有蜜蜂都具有相同的六到八个肠道微生物,这可以使蜜蜂保持健康。因此,巴里克认为,如果该程序对一组蜜蜂有效,则可以广泛应用。

巴里克(Barrick)的研究生肖恩·伦纳德(Sean Leonard)提出了如何对其中一种细菌-小夜蛾(Snodgrassella alvi)进行基因修饰的方法,从而使其不断产生与他想拆除的遗传物质相匹配的RNA:这对螨虫或病毒的生存至关重要。为了观察RNA从蜜蜂肠道扩散到整个身体的过程,他添加了荧光标记。

接下来,他将细菌喂给最多20只蜜蜂,然后将它们暴露于螨虫或病毒中。伦纳德,巴里克及其同事今天在《科学》杂志上报告说,经过处理的蜜蜂死于螨虫的几率比未经处理的蜜蜂高出70%。蒙大拿州立大学的病毒学家Michelle Flenniken说:“杀螨的作用令人印象深刻。”研究小组报告说,当蜜蜂被这种病毒感染后,用不带有RNA的肠道微生物饲养带有病毒靶向RNA的肠道微生物时,它们存活的可能性要高出36%。

经过修饰的肠道细菌至少在实验过程中会持续存在于蜜蜂的肠道中-15天-提供稳定的抗螨和抗病毒RNA。而且由于成年蜜蜂喂养发育中的蜜蜂,他们可能能够将这些有益的肠道微生物转移给下一代。

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