Новые данные о вирусе деформированного крыла — ключевом факторе гибели пчелиных семей
Массовая гибель пчелиных семей в зимний период в Европе и Северной Америке в последние годы связана в основном с клещом Varroa и вирусом деформированного крыла (DWV). Исследователям из Венского университета ветеринарной медицины впервые удалось смоделировать течение болезни, используя искусственный генетический материал вируса. Симптомы так называемого варроатоза были воспроизведены в лаборатории без клещей путём инъекции синтетической РНК. Это открывает путь к разработке новых стратегий защиты популяции пчел. Результаты опубликованы в журнале PLOS ONE.
Потери целых семей имеют экономические и, в особенности, экологические последствия, так как весной не хватает опылителей. Зимой 2014/2015 годов в некоторых регионах Австрии погибло до 50% всех пчелиных семей. Многочисленные исследования показывают, что выживание семей сильно зависит от заражения клещом Varroa и передаваемым им вирусом DWV.
Искусственные геномы вируса деформированного крыла
До сих пор учёные использовали образцы вируса, взятые у заражённых пчёл, что могло искажать результаты из-за смешанных инфекций. В новой системе исследователи использовали искусственный генетический материал.
«Сначала мы амплифицируем генетический РНК-материал вируса и сохраняем его как ДНК-копию в векторе. Полученный молекулярный клон позволяет производить искусственные вирусы, которые идентичны и генетически определены», — объяснил ведущий автор Бенджамин Ламп.
Насекомые, заражённые искусственным вирусом, демонстрировали те же симптомы (изменение окраски, карликовость, гибель, деформация крыла), что и при естественном заражении. Это однозначно доказало, что симптомы вызывает именно DWV.
Вирус деформированного крыла обнаружен в железистой ткани
Учёные заражали искусственным генетическим материалом не только взрослых пчёл, но и личинок, и куколок. На стадии куколки были проанализированы ткани-мишени и клетки-хозяева, которые вирус предпочитает инфицировать.
Вирусные антигены (специфические белковые молекулы DWV) были обнаружены во всех областях тела, но особенно пострадали клетки нервной, железистой и соединительной ткани.
«Высокие концентрации вирусных белков в железах могут указывать на оральную передачу вируса от одной пчелы к другой в улье», — пояснил профессор Тилль Рюменапф.
Это объясняет, почему вирус сохраняется в ульях даже без передачи клещом Varroa. В мышечных и кровяных клетках вирусные белки обнаружены не были.
Различные применения нового метода
Использование молекулярного клона позволяет моделировать, манипулировать и изучать в лаборатории различные аспекты жизненного цикла вируса: передачу клещом, течение инфекции и репликацию вируса на разных стадиях развития пчелы. Контролируемые условия экспериментов позволят разрабатывать новые стратегии для снижения потерь семей.
Метод применим и к другим штаммам DWV.
«Наша тест-система — это инструмент, чтобы выяснить, какие вирусы особенно вредоносны и как вирусы ведут себя при множественных инфекциях. Это позволит разрабатывать целенаправленные стратегии борьбы с болезнетворными вирусами», — отметил Ламп.
О вирусе деформированного крыла
Вирус деформированного крыла (DWV) относится к семейству Iflaviridae. Это РНК-вирусы, чей генетический материал состоит из одной цепи рибонуклеотидов. В большинстве, но не во всех случаях, инфекция DWV связана с заражением улья клещом Varroa.
«Вирус сохраняется в ульях и может быть обнаружен даже при отсутствии паразитов», — заключил Бенджамин Ламп.