Een honingbijonderzoeker die in juli promoveerde aan de Montana State University liet haar proefschrift in dezelfde maand publiceren in een wetenschappelijk tijdschrift.

Laura Brutscher, die haar doctoraat behaalde bij de afdeling Microbiologie en Immunologie van het MSU's College of Agriculture and College of Letters and Science, publiceerde haar studie over de mechanismen die honingbijen gebruiken om virussen te bestrijden in Wetenschappelijke rapporten .

"Dit project heeft veel geduld gekost, tijd en doorzettingsvermogen, dus het is persoonlijk validerend om te weten dat mijn werk is geaccepteerd door de wetenschappelijke gemeenschap, ' zei Brutscher.

Brutscher was co-auteur van haar paper, "Virus en dsRNA-getriggerde transcriptionele reacties onthullen belangrijke componenten van de antivirale verdediging van honingbijen, " met haar promovendus Michelle Flenniken, universitair docent bij de afdeling Plantenwetenschappen en Plantenpathologie van MSU, en Katie Daughenbaugh, een onderzoeksmedewerker in het Flenniken-lab.

Het artikel beschrijft hoe Brutscher honingbijen testte om de genen te bepalen die betrokken zijn bij de verdediging van honingbijen tegen virussen.

In het labortorium, Brutscher infecteerde meer dan 500 honingbijen met een modelvirus om te bepalen welke genen worden geactiveerd als reactie op een virusinfectie en om de rol van dubbelstrengs RNA bij het stimuleren van de antivirale afweer van honingbijen te onderzoeken. Dubbelstrengs RNA, of dsRNA, is een molecuul dat virussen genereren tijdens infectie.

Uit het experiment bleek dat bijen die waren behandeld met dsRNA beter uitgerust waren om het virus te bestrijden dan bijen die dat niet waren. aldus Brutscher. Het gaf ook aan dat antivirale dsRNA-responsen bij honingbijen zowel een respons omvatten die afhankelijk is van de specifieke sequentie van het dsRNA als een meer algemene, niet-volgordespecifieke reactie.

"We verwachtten dat virussequentie-specifiek dsRNA de virusinfectie zou verminderen via een algemeen antiviraal mechanisme voor insecten genaamd RNA-interferentie, " zei Flenniken. "Bovendien, we breidden eerder werk uit dat onthulde dat de antivirale verdediging van honingbijen ook wordt gemedieerd door niet-sequentiespecifiek dsRNA. Dit meer 'algemene' antivirale afweermechanisme is minder goed gekarakteriseerd en zeer interessant aangezien honingbijen in kolonies leven, waaronder meer dan 40, 000 individuen die dicht bij elkaar wonen - een ideale omgeving voor virusoverdracht."

Met behulp van RNA-sequencing van de volgende generatie, Brutscher bepaalde welke genen onder verschillende omstandigheden werden aangezet. Honderden genen werden geactiveerd, maar Brutscher concentreerde zich op de rol van twee genen die mogelijk de sleutel zijn tot de antivirale verdediging van honingbijen.

"Als deze genen belangrijk blijken te zijn voor honingbijen om alle virussen af ​​te weren, dan zouden we selectief kolonies kunnen fokken die een grotere expressie van deze genen hebben, ' zei Flenniken.

Maar er zal nog veel meer onderzoek nodig zijn voordat de expressie van deze genen wordt opgenomen als een van de vele criteria die belangrijk zijn voor selectieve fokprogramma's voor honingbijen, bijvoorbeeld de productie van honing, zachtheid en weerstand tegen varroamijten.

Brutscher, die opgroeide op een melkveebedrijf in Little Falls, Minnesota, was altijd gefascineerd door de beheerde honingbijen en wilde bijen die de zonnebloemvelden van haar familie bestoven. Na het behalen van een bachelor in biologie in 2012 aan het Concordia College in Moorhead, Minnesota, ze kwam naar MSU via het Molecular BioSciences-programma om een ​​doctoraat in microbiologie en immunologie te behalen. Geïnteresseerd in interacties tussen gastheer en ziekteverwekker, Brutscher raakte geïntrigeerd door het onderzoek van Flenniken nadat hij haar er een presentatie over had zien geven.

Brutscher trad in 2013 toe tot het laboratorium van Flenniken en ontving datzelfde jaar een Project Apis m.-Costco Fellowship, die haar $ 50 opleverde, 000 jaarlijks gedurende drie jaar om honingbijen en de ziekteverwekkers die hen infecteren te onderzoeken. Naast het publiceren van haar onderzoek in Scientific Reports, Brutscher heeft ook drie eerste-auteursrecensies geschreven en is co-auteur van drie artikelen.

Flenniken, die mededirecteur is van het Pollinator Health Centre bij MSU, die vorig jaar werd opgericht, genoemde onderzoekers hebben vastgesteld welke pathogenen het meest correleren met een slechte koloniegezondheid en kolonieverliezen in bepaalde onderzoeken, maar niemand heeft een bepaalde ziekteverwekker geïdentificeerd die verantwoordelijk is voor het afsterven van kolonies. Dat komt omdat er waarschijnlijk meerdere factoren zijn die bijdragen aan het probleem, waaronder ziekteverwekkers, blootstelling aan pesticiden, en gebrek aan kwaliteitsvoer en habitat.

Ze haalt verschillende redenen aan waarom de gezondheid van honingbijenkolonies belangrijk is.

Verliezen van bijenkolonies zijn sinds 2006 een grote zorg in de VS, met verliezen van gemiddeld 33 procent per jaar - bijna drie keer het eerdere historische verliespercentage. Nationaal op de tweede plaats in honingproductie, Montana is ongeveer 150, 000 honingbijenkolonies leverden in 2013 15 miljoen pond honing op met een waarde van meer dan $ 31 miljoen.

Onderzoek naar factoren die de gezondheid van honingbijen beïnvloeden, geldt ook voor de gezondheid van mens en milieu, zei Flenniken. Bijen bestuiven meer dan 180 landbouwgewassen, waaronder enkele van onze gezondste voedselbronnen zoals fruit, noten en groenten.

Wat Brutscher betreft, ze is bescheiden over haar werk.

"Onze methoden om bijen met virussen te injecteren, zijn in veel andere organismen gebruikt, " zei ze. "Er zijn talloze bijenwetenschappers die werken aan allerlei factoren die verband houden met het verlies van kolonies naast virusinfecties - bijvoorbeeld, blootstelling aan pesticiden, reproductieve gezondheid van de bijenkoningin, en voeding - het is een veelzijdig probleem."

uiteindelijk, Brutscher zei, ze hoopt dat haar ontdekkingen nuttig kunnen zijn voor toekomstige studies.

"We doen fundamenteel werk dat kan leiden tot meer toegepast onderzoek dat kan worden gebruikt in bijenteeltpraktijken, " zei ze. "We hopen dat ons werk uiteindelijk zal bijdragen aan het verminderen van kolonieverliezen."

Doet momenteel onderzoek in het laboratorium van Flenniken, Brutscher begint in januari met een postdoctorale functie aan de University of California Davis, waar ze ook honingbijonderzoek zal doen.