Diseñan bacterias para proteger a las abejas de plagas y patógenos

Científicos de la Universidad de Texas en Austin informan en la revista Science que han desarrollado una nueva estrategia para proteger a las abejas melíferas de una tendencia mortal conocida como colapso de colonias: cepas de bacterias genéticamente modificadas.

Un número cada vez mayor de colonias de abejas melíferas en los Estados Unidos ha visto la disminución de sus abejas adultas. Según una encuesta nacional, los apicultores perdieron casi el 40% de sus colonias de abejas melíferas el invierno pasado, la tasa más alta informada desde que comenzó la encuesta hace 13 años.

Las bacterias modificadas viven en las tripas de las abejas melíferas y actúan como fábricas biológicas, bombeando medicamentos que protegen a las abejas contra dos causas principales del colapso de la colonia: los ácaros Varroa y el virus del ala deformada. Los investigadores creen que su método algún día podría ampliarse para uso agrícola porque las bacterias modificadas son fáciles de cultivar, la inoculación de las abejas es sencilla y es poco probable que las bacterias modificadas se propaguen más allá de las abejas.

«Tiene implicaciones directas para la salud de las abejas», dijo Nancy Moran, profesora de biología integrativa y la investigadora principal del estudio.

«Esta es la primera vez que alguien mejora la salud de las abejas mediante la ingeniería genética de su microbioma», agregó Sean Leonard, un estudiante graduado y primer autor del estudio.

En comparación con las abejas de control, las abejas tratadas con la cepa de bacterias dirigidas al virus del ala deformada tenían un 36.5% más de probabilidades de sobrevivir hasta el día 10. Mientras tanto, los ácaros Varroa que se alimentan de otro conjunto de abejas tratadas con la cepa de bacterias dirigidas a los ácaros estaban a punto 70% más de probabilidades de morir para el día 10 que los ácaros que se alimentan de abejas de control. Crédito: Universidad de Texas en Austin.

Los ácaros Varroa y el virus del ala deformada a menudo se juntan; A medida que los ácaros se alimentan de las abejas, pueden propagar el virus, al tiempo que las debilitan y las hacen más vulnerables a los patógenos en el medio ambiente.

Para abordar cada problema, el equipo diseñó una cepa de bacterias para atacar el virus y otra para los ácaros. En comparación con las abejas de control, las abejas tratadas con la cepa de bacterias que atacan al virus tenían un 36.5% más de probabilidades de sobrevivir hasta el día 10. Mientras tanto, los ácaros Varroa que se alimentan de otro grupo de abejas tratadas con la cepa de bacterias que atacan a los ácaros tenían aproximadamente 70% es más probable que muera el día 10 que los ácaros que se alimentan de abejas de control

Según la Federación Americana de Apicultura, las abejas melíferas contribuyen con casi $ 20 mil millones cada año al valor de la producción agrícola de los Estados Unidos, y desempeñan un papel enorme en la producción mundial de alimentos. Sin las abejas melíferas, docenas de cultivos, desde almendras hasta bayas y brócoli, desaparecerían o producirían significativamente menos alimento.

Al igual que los humanos, las abejas melíferas tienen un ecosistema de bacterias en sus entrañas llamado microbioma y también un mecanismo de defensa antiviral llamado interferencia de ARN (RNAi) que ayuda al cuerpo a combatir ciertos virus, llamados virus de ARN. Cuando se introduce un virus de ARN, produce moléculas llamadas ARN de doble cadena que detecta una célula sana, lo que desencadena una respuesta inmune de ARNi .

Para promover una respuesta útil de RNAi a los virus en las abejas, y desencadenar una respuesta letal de RNAi en los ácaros, el equipo introdujo bacterias modificadas en cientos de abejas en un laboratorio. Rociadas con una solución de agua azucarada que contenía la bacteria, las abejas se acicalaron e ingirieron la solución. El equipo descubrió que la inoculación de las abejas obreras jóvenes con las bacterias modificadas por ingeniería genética llevó a los sistemas inmunes de las abejas a prepararse para protegerlas contra el virus del ala deformado, que es un virus de ARN, y provocó que los propios sistemas inmunes de los ácaros lucharan y finalmente los mataran.

Si bien los experimentos se llevaron a cabo bajo estrictos protocolos de biocontención utilizados con ingeniería genética, dijo Moran, incluso en ausencia de dichos protocolos, el riesgo de que las bacterias modificadas escapen a la naturaleza e infecten a otros insectos y, por lo tanto, confiera algunas superpotencias anti-plagas o anti-patógenos. muy bajo. El tipo de bacteria utilizada es altamente especializado para vivir en el intestino de la abeja, no puede sobrevivir por mucho tiempo fuera de él y protege contra un virus que ataca solo a las abejas. Aún así, se necesitará más investigación para determinar la efectividad y seguridad de los tratamientos en entornos agrícolas.

Otro beneficio del enfoque es que los investigadores lo usen como una herramienta para estudiar la genética de las abejas. Las bacterias manipuladas pueden derribar genes específicos de las abejas, lo que permite conocer el funcionamiento del genoma de las abejas y posiblemente posibilitar nuevas estrategias de reproducción para producir colonias de abejas más robustas. (https://mundoagropecuario.com/)

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