Una ricercatrice di api da miele che ha conseguito il dottorato alla Montana State University a luglio ha pubblicato la sua ricerca di tesi su una rivista scientifica nello stesso mese.

Laura Brutscher, che ha conseguito il dottorato presso il Dipartimento di Microbiologia e Immunologia del College of Agriculture e del College of Letters and Science della MSU, ha pubblicato il suo studio sui meccanismi utilizzati dalle api per combattere i virus in Rapporti scientifici .

"Questo progetto ha richiesto molta pazienza, tempo e costanza, quindi è personalmente convalidante sapere che il mio lavoro è stato accettato dalla comunità scientifica, " ha detto Brutscher.

Brutscher è co-autore del suo articolo, "Le risposte trascrizionali innescate da virus e dsRNA rivelano componenti chiave della difesa antivirale delle api, " con il suo consigliere di dottorato Michelle Flenniken, professore assistente presso il Dipartimento di Scienze e Patologia Vegetale della MSU, e Katie Daughenbaugh, un ricercatore associato nel laboratorio di Flenniken.

Il documento descrive come Brutscher ha testato le api da miele per determinare i geni coinvolti nella difesa delle api da miele contro i virus.

Nel laboratorio, Brutscher ha infettato più di 500 api da miele con un virus modello per determinare quali geni vengono attivati ​​in risposta all'infezione virale e per studiare il ruolo dell'RNA a doppio filamento nello stimolare le difese antivirali delle api. RNA a doppio filamento, o dsRNA, è una molecola che i virus generano durante l'infezione.

L'esperimento ha rivelato che le api trattate con dsRNA erano meglio attrezzate per combattere il virus rispetto a quelle che non lo erano, ha detto Brutscher. Ha inoltre indicato che le risposte antivirali del dsRNA nelle api da miele includono sia una risposta che dipende dalla sequenza specifica del dsRNA sia una risposta più generale, risposta specifica non di sequenza.

"Ci aspettavamo che il dsRNA specifico per la sequenza del virus riducesse l'infezione da virus attraverso un meccanismo antivirale comune per insetti chiamato interferenza dell'RNA, "Fenniken ha detto. "Inoltre, abbiamo ampliato il lavoro precedente che ha rivelato che la difesa antivirale delle api è mediata anche dal dsRNA non specifico della sequenza. Questo meccanismo di difesa antivirale più "generale" è meno caratterizzato e molto interessante dato che le api da miele vivono in colonie, che comprendono oltre 40, 000 persone che vivono nelle immediate vicinanze, un ambiente ideale per la trasmissione del virus".

Utilizzando il sequenziamento dell'RNA di nuova generazione, Brutscher ha determinato quali geni sono stati attivati ​​in varie condizioni. Centinaia di geni sono stati attivati, ma Brutscher si è concentrato sul ruolo di due geni che potrebbero essere la chiave per la difesa antivirale delle api da miele.

"Se questi geni si rivelano importanti per le api da miele per respingere tutti i virus, quindi potremmo allevare selettivamente colonie che hanno una maggiore espressione di questi geni, " ha detto Flenniken.

Ma saranno necessarie molte più ricerche prima di incorporare l'espressione di questi geni come uno dei tanti criteri importanti per i programmi di allevamento selettivo delle api da miele, ad esempio la produzione di miele, dolcezza e resistenza alla varroa.

Brutscher, cresciuto in un caseificio a Little Falls, Minnesota, è sempre stata affascinata dalle api mellifere gestite e dalle api selvatiche che impollinavano i campi di girasole della sua famiglia. Dopo aver conseguito una laurea in biologia nel 2012 presso il Concordia College di Moorhead, Minnesota, è venuta alla MSU attraverso il suo programma di bioscienze molecolari per conseguire un dottorato in microbiologia e immunologia. Interessato alle interazioni ospite-patogeno, Brutscher è stato incuriosito dalla ricerca di Flenniken dopo averla vista fare una presentazione al riguardo.

Brutscher è entrato a far parte del laboratorio di Flenniken nel 2013 e nello stesso anno ha ricevuto una borsa di studio Project Apis m.-Costco, che le ha fornito $ 50, 000 all'anno per tre anni per ricercare le api da miele e gli agenti patogeni che le infettano. Oltre a pubblicare le sue ricerche su Scientific Reports, Brutscher ha anche scritto tre recensioni del primo autore e co-autore di tre articoli.

Flennken, chi è co-direttore del Pollinator Health Center presso MSU, che è stato istituito lo scorso anno, detti ricercatori hanno determinato quali agenti patogeni sono maggiormente correlati alla cattiva salute delle colonie e alle perdite di colonie in studi particolari, ma nessuno ha identificato un particolare patogeno responsabile della morte delle colonie. Questo perché è probabile che ci siano più fattori che contribuiscono al problema, inclusi gli agenti patogeni, esposizione ai pesticidi, e mancanza di foraggio e habitat di qualità.

Cita diversi motivi per cui la salute della colonia di api è importante.

Le perdite di colonie di api sono state una delle principali preoccupazioni negli Stati Uniti dal 2006 con perdite in media del 33% annuo, quasi tre volte il precedente tasso di perdita storico. Al secondo posto a livello nazionale nella produzione di miele, Montana è circa 150, 000 colonie di api hanno prodotto 15 milioni di libbre di miele per un valore di oltre 31 milioni di dollari nel 2013.

L'indagine sui fattori che influenzano la salute delle api si applica anche alla salute umana e ambientale, ha detto Flenniken. Le api impollinano più di 180 colture agricole comprese alcune delle nostre fonti di cibo più sane come frutta, noci e verdure.

Quanto a Brutscher, è modesta riguardo al suo lavoro.

"I nostri metodi per iniettare virus nelle api sono stati utilizzati in molti altri organismi, " ha detto. "Ci sono numerosi scienziati delle api che stanno lavorando su tutti i tipi di fattori legati alla perdita di colonie oltre alle infezioni da virus - ad esempio, esposizione ai pesticidi, salute riproduttiva dell'ape regina, e nutrizione:è un problema multiforme".

In definitiva, Brutscher ha detto, spera che le sue scoperte possano rivelarsi utili per studi futuri.

"Stiamo facendo un lavoro fondamentale che potrebbe portare a una ricerca più applicata che potrebbe essere utilizzata nelle pratiche di allevamento delle api, " ha detto. "Speriamo che il nostro lavoro alla fine contribuirà a ridurre le perdite di colonie".

Attualmente facendo ricerca nel laboratorio di Flenniken, Brutscher inizierà una posizione post-dottorato a gennaio presso l'Università della California Davis, dove si occuperà anche della ricerca sulle api.