Одна из самых больших проблем в пчеловодстве – это пчелиные клещи варроа и вирус деформированного крыла, который они переносят. По вине клещей и вируса гибнут целые ульи: клещи ослабляют пчёл, паразитируя на них и поедая (в прямом смысле) их запасы жира, а вирус вызывает пороки развития – у пчел появляются деформированные и недоразвитые крылья, усики и лапки. Против этих вредителей есть много способов борьбы разной эффективности и хитроумности. Но, может быть самый хитроумный и самый эффективный способ предложили исследователи из Техасского университета в Остине – они придумали, что против клещей и вирусов можно бороться модифицированными бактериями.
Пчела с двумя клещами варроа на спине.
Как и у нас, у пчёл в кишечнике есть своя симбиотическая микрофлора. Шон Леонрад и его коллеги модифицировали одну из пчелиных бактерий так, чтобы она синтезировала и выделяла много РНК, причём РНК вполне определённой – такой, которая могла бы отключить гены вируса и клеща. Исследователи воспользовались известным механизмом РНК-интерференции (который работает у очень многих живых организмов, включая и нас).
Как известно, генетическая информация с ДНК копируется в молекулу РНК (точнее, в матричную РНК), а на РНК уже потом синтезируется белок. Чтобы белка не было, можно подавить синтез РНК на ДНК, а можно заставить замолчать саму РНК. Механизмы тут есть разные, и в случае РНК-интерференции клетка синтезирует сравнительно небольшую вспомогательную РНК, которая ничего не кодирует, но зато соединяется с какой-то конкретной матричной РНК – после чего матричную РНК разрезает специальный фермент, который узнаёт комплексы из двух молекул РНК.
Одних бактерий снабжали геном, который давал РНК против клещей, других – геном, который кодировал РНК для интерференции с вирусными РНК. Молекулы РНК, которые синтезировали и выделяли модифицированные бактерии, были снабжены флуоресцентной меткой, так что можно было следить, как РНК перемещаются по телу пчелы. Затем бактерий скармливали пчёлам, а самих пчёл заражали клещами и вирусами. В статье в Science говорится, что на пчёлах с «противоклещиными» бактериями клещи гибли с вероятностью на 70% большей, чем на пчелах с обычными бактериями. А среди пчёл, которых накормили «противовирусными» бактериями, выживаемость была на 36% выше.
При этом бактерии не исчезали из пчёл, по крайней мере, в течение 15 дней – столько длился эксперимент. И поскольку взрослые пчёлы сами кормят молодняк, то вполне вероятно, что бактерии смогут сами легко распространиться по улью. И поскольку бактерии не могут выжить нигде, кроме пчёл, то не стоит бояться, что модифицированные микробы попадут к каким-то другим животным и плохо повлияют на расклад сил в экосистеме.
Правда, прежде чем радоваться за пчёл и пчеловодов, нужно выяснить, насколько такой метод будет эффективен в настоящих ульях, и будут ли такие бактерии достаточно дёшевы, чтобы стать настоящей альтернативой инсектицидам и прочим средствам борьбы с клещами.
Источник: Наука и жизнь
