Геномное исследование выявило вероятную причину синдрома разрушения колоний

Исследователи сообщают, что обнаружили неожиданный, но надежный маркер синдрома разрушения колоний (CCD) — загадочного заболевания, которое в 2007-2008 годах уничтожило более трети коммерческих медоносных пчел в США.

Их исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, впервые идентифицирует единый объективный молекулярный маркер расстройства и предлагает гипотезу, основанную на данных, для объяснения таинственного исчезновения пчел. В команду вошли исследователи из Университета Иллинойса и Министерства сельского хозяйства США.

Исследование использовало проект генома медоносной пчелы, завершенный в октябре 2006 года, и инструмент на его основе — микрочипы (microarray) — для поиска различий в экспрессии генов в кишечнике здоровых пчел и пчел из ульев, пораженных CCD.

Обычно такие анализы выявляют только активные гены. Однако аспирант-энтомолог Рид Джонсон заметил, что микрочипы обнаруживают большое количество фрагментированной рибосомальной РНК (rRNA) у пчел с CCD. Эта rRNA содержала богатые аденозином последовательности, не характерные для нормальных рибосом. Такая "полиаденилизация" считается признаком деградации рибосом.

Сравнения показали, что фрагменты рибосомальной РНК присутствовали "в значительно большем количестве у пчел с CCD". Профессор Мэй Беренбаум отметила: "Единственным последовательным индикатором CCD в образцах, собранных в разное время и в разных местах, было избыточное количество рибосомальных фрагментов".

Изучение патогенов показало, что пчелы с CCD страдали от непропорционально большого числа инфекций вирусами, атакующими рибосому. Эти так называемые пикорна-подобные вирусы "захватывают рибосому", перехватывая клеточные механизмы для производства только вирусных белков. Список таких вирусов длинный и включает вирус острого паралича Израиля, который ранее подозревался в качестве основной причины CCD.

Потеря рибосомальной функции может объяснить многие явления, связанные с CCD. Беренбаум пояснила: "Если ваша рибосома повреждена, вы не можете реагировать на пестициды, грибковые или бактериальные инфекции, или недостаточное питание, потому что рибосома центральна для выживания любого организма. Для выживания нужны белки".

Клещ Varroa destructor, случайно завезенный в США в 1986 году, является переносчиком пикорна-подобных вирусов и, вероятно, вносит значительный вклад в высокую вирусную нагрузку у американских пчел. Клещ может выступать в качестве "спускового крючка", ведущего к разрушению рибосом.

Все эти факторы, наряду с практикой перевозки пчел по стране для опыления, создают значительный стресс для насекомых, бремя которого усугубляется потерей рибосомальной функции.