Obce RNA zwiększa odporność pszczół
Zdjęcie: DNA według subiektywnej, artystycznej wizji autora. Autor: Coli N00B
Kluczem do doskonałego pszczelarstwa jest dokładne poznanie biologii pszczół – tylko wtedy opracujemy rozwiązania, które posłużą ochronie naszych podopiecznych. Właśnie dlatego zespół dr. Eyala Maoriego badał, jak działa system immunologiczny pszczoły miodnej i nie tylko odkrył, że owady pobierają obce RNA ze środowiska i przekazują je kolejnym pokoleniom, co zwiększa ich odporność, lecz także, że Major Royall Jelly Protein-3 (MRJP3) znajdujące się w mleczku pszczelim, stabilizuje obce RNA podczas transportu. Badania opublikowano w kwietniu i maju tego roku w Cell Raports i Molecular Cell.
Interferencja RNA (RNAi) to proces wyciszania genów. U roślin i zwierząt zauważono, że jeśli w jednej komórce wyciszono gen, to to samo zjawisko zajdzie w komórkach sąsiadujących. Mechanizm ten występuje również u bezkręgowców, w tym u pszczoły miodnej.
Te zdolne do „podróży” RNA są produkowane przez DNA pszczoły i przez patogeny chorobotwórcze takie jak wirusy. W przeciwieństwie do innych typów, nie kodują białek, ale mają inne, ważne biologicznie zadania. Odkryto, że znajdujące się w komórkach pszczół podwójnie splątane RNA (dsRNA o podobnej strukturze do podwójnej helisy DNA, ale zamiast tyminy zawierające uracyl), pochodzi ze środowiska zewnętrznego.
W poprzednich badaniach prowadzonych przez zespół dr. Eyala Maoriego karmiono pszczoły fragmentami RNA, w tym wirusowego. Zaobserwowali mechanizm podobny do mechanizmu szczepień, gdzie RNA dostarczone owadom w diecie powodowało aktywowanie odpowiedzi immunologicznej. To zwiększało odporność i zmniejszało śmiertelność „zaszczepionych” pszczół, gdy rodzina była wystawiana na działanie wirusa w późniejszym terminie. Naukowców zaciekawiło, że kolejne pokolenia pszczół również były odporne, mimo zaprzestania suplementacji pokarmem z RNA wirusowym. To oznaczało, że odporność musiała być przekazana kolejnym pokoleniom. W jaki sposób? I czy to wyjaśnia, dlaczego w komórkach pszczół znajduje się obce RNA?
W opublikowanym w Cell Reports artykule Eyal Mayori wraz z innymi naukowcami sprawdzali, dlaczego organizm pszczół w ogóle wchłania RNA ze środowiska. W mleczku pszczelim znaleziono RNA bakterii, wirusów, roślin, grzybów i inne, nawet takie, których funkcje jeszcze nie zostały poznane. Cząstki kwasu rybonukleinowego trafiły do rodzin pszczelich spoza ula. Badania dowiodły, że pszczoły pobierając pokarm z RNA, przerabiają go w systemie trawiennym, a następnie transportują z hemolimfą do całego organizmu, w tym do gruczołów, by ostatecznie wydzielić z mleczkiem pszczelim. Odkryli, że dsRNA w mleczku pszczelim cały czas jest biologicznie aktywne, dzięki czemu może działać również w organizmach rozwijających się larw i u dorosłych owadów. Wspomniane wyżej wyciszanie genów w tym przypadku doprowadza do wzrostu odporności przeciwko patogenom. Najprawdopodobniej jest to mechanizm służący szybszej adaptacji młodych robotnic do nowego środowiska. Naukowcy sugerują też, że może służyć do komunikacji.
Badania dowiodły, że odporność nie jest przekazywana wyłącznie horyzontalnie (pszczoła-larwa), lecz również wertykalnie, między dorosłymi robotnicami. Kompozycja RNA w mleczku pszczelim różniła się w zależności od środowiska, w którym przebywały pszczoły.
Natomiast w artykule naukowym opublikowanym w Molecular Cell zespół Mayoriego dowodzi, że Major Royall Jelly Protein-3 (MRJP3 – Główne Białko Mleczka Pszczelego-3) stabilizuje RNA podczas jego transportu do innych organizmów.
Badania nad odpornością pszczół miodnych są prowadzone również w Finlandii o czym pisaliśmy tutaj: https://pasieka24.pl/index.php/pl-pl/aktualnosci/wiadomosci-ze-swiata/1935-szczepionka-dla-pszczol-2
Czy te odkrycia są dla nas ważne? Tak. Po pierwsze pomogą w opracowaniu suplementów dla rodzin pszczelich, które realnie zwiększą ich odporność. Poza tym będziemy mogli dostosować pszczoły do konkretnego środowiska – jakim ułatwieniem dla pszczelarzy wędrownych byłoby dostosowanie odporności pszczół do konkretnego typu uprawy!
Źródło:
Eyal Maori, Yael Garbian, Vered Kunik, Rita Mozes-Koch, Osnat Malka, Haim Kalev, Niv Sabath, Ilan Sela & Sharoni Shafir, 2019. A transmissible RNA pathway in honey bees. Cell Reports.
Eyal Maori, Isabela Cunha Navarro, Humberto Boncristiani, David J. Seilly, Konrad Ludwig Moritz Rudolph, Alexandra Sapetschnig, Chi-Chuan Lin, John Edward Ladbury, Jay Daniel Evans, Jonathan Luke Heeney & Eric Alexander Miska, 2019. A secreted RNA binding protein forms RNA-stabilizing granules in the honeybee royal jelly. Molecular Cell.
Kobiałka Teresa 
Wielińska Agnieszka
Walerowicz Martyna
