A descoberta de um conjunto de genes envolvidos nas respostas de abelhas a várias doenças causadas por vírus pode ajudar cientistas e apicultores a criar abelhas mais resistentes ao estresse.
"Na última década, as populações de abelhas experimentaram perdas graves e persistentes em todo o Hemisfério Norte, principalmente devido aos efeitos de patógenos, como fungos e vírus", diz Vincent Doublet, pesquisador de pós-doutorado na Universidade de Exeter. "Os genes que identificamos oferecem novas possibilidades para a geração de estoques de abelhas que são resistentes a esses patógenos".
Avanços recentes no sequenciamento de DNA levaram a inúmeras investigações dos genes envolvidos nas respostas das abelhas a patógenos. No entanto, até agora, essa vasta quantidade de dados tem sido incômoda e idiossincrática demais para revelar padrões abrangentes na imunidade das abelhas.
“Embora muitos estudos tenham usado abordagens genômicas para entender como as abelhas respondem a vírus e parasitas, tem sido difícil comparar esses estudos com os principais genes e caminhos que ajudam a combater os estressores”, diz Christina Grozinger, professora de entomologia. na Penn State.
“Nossa equipe criou uma nova ferramenta de bioinformática que nos permitiu integrar informações de diferentes conjuntos de dados genômicos do 19 para identificar os principais genes envolvidos na resposta das abelhas a doenças”.
Especificamente, os pesquisadores criaram uma nova técnica estatística, chamada análise de produto de classificação direcionada, uma técnica que permite identificar os genes que foram expressos de forma semelhante nos conjuntos de dados 19, em vez de apenas os genes expressos mais do que outros dentro de um conjunto de dados.
Os resultados, publicados na BMC Genomicsmostram que esses genes expressos de forma similar incluem aqueles que codificam proteínas responsáveis pela resposta ao dano tecidual por patógenos, e aqueles que codificam enzimas envolvidas no metabolismo de carboidratos de alimentos, entre muitos outros. Uma diminuição no metabolismo de carboidratos pode ilustrar o custo da infecção no organismo.
“Acredita-se que as abelhas respondem a organismos de doenças diferentes de maneiras completamente diferentes, mas aprendemos que elas dependem principalmente de um conjunto básico de genes que ativam ou desativam em resposta a qualquer grande desafio patogênico”, diz Robert Paxton, professor de zoologia no Centro Alemão de Pesquisa Integrativa sobre Biodiversidade. "Agora podemos explorar os mecanismos fisiológicos pelos quais os patógenos superam seus hospedeiros de abelha e como as abelhas podem lutar contra esses patógenos".
As implicações dos resultados não se limitam às abelhas. Os genes centrais fazem parte de caminhos conservados - o que significa que eles foram mantidos ao longo do curso da evolução entre os insetos e, portanto, são compartilhados por outros insetos. Isso significa que os genes fornecem conhecimentos importantes para a compreensão das interações dos patógenos com outros insetos, como os zangões, e para o uso de patógenos no controle de insetos-praga, como pulgões e certas mariposas.
"Esta análise fornece uma visão sem precedentes sobre os mecanismos que sustentam as interações entre insetos e seus patógenos", diz Doublet. "Com essa análise, geramos uma lista de genes que provavelmente será uma fonte importante para futuros estudos funcionais, para criar mais estoques de abelhas mais resistentes e para controlar doenças emergentes de abelhas."
O iDiv, o Centro Alemão para Pesquisa Integrativa em Biodiversidade, localizado em Leipzig, Alemanha, apoiou o trabalho.
Fonte: Penn State
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