Monsantos Plan, der Honigbiene zu helfen

Imker kämpfen verzweifelt gegen die Koloniekollapsstörung, eine komplexe Erkrankung, die Bienen in großen Schwaden tötet und letztendlich massive Auswirkungen auf die Menschen haben könnte, da Honigbienen einen erheblichen Teil der von Menschen konsumierten Nahrung bestäuben.

Eine neue Waffe in diesem Kampf könnten RNA-Moleküle sein, die einen lästigen Parasiten töten, indem sie die Art und Weise, wie seine Gene exprimiert werden, stören. Monsanto und andere entwickeln die Moleküle, um den Parasiten abzutöten, eine Milbe, die sich von Honigbienen ernährt.

Das Killermolekül würde, wenn es sich als effizient erweist und regulatorische Hürden überwindet, eine willkommene Atempause bieten. Bienenvölker sterben seit mehreren Jahren in alarmierender Zahl, und viele Faktoren tragen zu diesem Rückgang bei. Aber während Imker mit Unterernährung, Pestiziden, Viren und anderen Problemen in ihren Bienenbeständen zu kämpfen haben, scheint ein universelles Problem die Varroa-Milbe zu sein, eine Spinne, die sich vom Blut sich entwickelnder Bienenlarven ernährt.



Beschäftigte Körper: Honigbienen sind ein wichtiger Bestandteil der Agrarindustrie.

Bienenstöcke können den Ansturm vieler dieser Beleidigungen überleben, aber mit Varroa können sie nicht von Dauer sein, sagt Alan Bowman , einem Molekularbiologen der University of Aberdeen in Schottland, der das Gen-Silencing als Mittel zur Bekämpfung des Schädlings untersucht.

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Die Varroa-Milbe schwächt Völker, indem sie das Wachstum junger Bienen behindert und die Letalität der von ihr verbreiteten Viren erhöht. Bienen können mit diesen Viren glücklich überleben, aber jetzt, in Gegenwart von Varroa, werden diese Viren tödlich, sagt Bowman. Sobald ein Bienenstock mit Varroa befallen ist, wird er innerhalb von zwei bis vier Jahren sterben, es sei denn, ein Imker unternimmt aktive Schritte, um ihn zu kontrollieren, sagt er.

Eine der Waffen, die Imker verwenden können, ist ein Pestizid, das Milben abtötet, aber es gibt immer die Sorge, dass Milben gegen die sehr wenigen verfügbaren Mitozide resistent werden, sagt Tom Rinderer , der am Forschungsdienst des US-Landwirtschaftsministeriums in Baton Rouge, Louisiana, Forschungen zur Honigbienengenetik leitet. Und neue Pestizide zum Abtöten von Milben sind nicht leicht zu bekommen, auch weil Milben und Bienen in benachbarten Ästen des Tierbaums vorkommen. Pestizide seien für Chemieunternehmen aufgrund der relativ engen Verwandtschaft zwischen Varroa und Biene wirklich schwer zu entwickeln, sagt Bowman.

RNA-Interferenz könnte eine gezieltere und effektivere Methode zur Bekämpfung der Milben sein. Es ist ein natürlicher Prozess in Pflanzen und Tieren, der normalerweise Viren und potenziell gefährliche DNA-Stücke abwehrt, die sich innerhalb des Genoms bewegen. Interferierende RNAs signalisieren aufgrund ihrer Nukleotidsequenz die Zerstörung der spezifischen Genprodukte und liefern somit ein artspezifisches Selbstzerstörungssignal. In den letzten Jahren haben Biologen damit begonnen, diesen Prozess als ein mögliches Mittel zu erforschen, um unerwünschte Gene beim Menschen auszuschalten (siehe Gene-Silencing-Technik zielt auf Narben ab) und Schädlinge in landwirtschaftlichen Pflanzen zu bekämpfen (siehe Crops that Shut Down Pests’ Genes ). Der Einsatz der Technologie zur Bekämpfung von Schädlingen bei landwirtschaftlichen Nutztieren wäre eine neue Anwendung.

Im Jahr 2011 kaufte Monsanto, der Hersteller von Herbiziden und gentechnisch verändertem Saatgut, ein israelisches Unternehmen namens Beeologics , das eine RNA-Interferenz-Technologie entwickelt hatte, die über Zuckerwasser an Bienen verfüttert werden kann. Die Idee ist, dass, wenn eine Ammenbiene dieses Zuckerwasser in jede Zelle einer Wabe spuckt, in die eine Bienenkönigin ein Ei gelegt hat, die resultierenden Larven die RNA-Interferenzbehandlung verbrauchen. Mit der richtigen Sequenz in der störenden RNA ist die Behandlung für die Larven ungefährlich, aber wenn sich eine Milbe davon ernährt, nimmt der Schädling sein eigenes Selbstzerstörungssignal auf.

Die RNA-Interferenz-Technologie würde nicht von Generation zu Generation übertragen. Es ist ein vorübergehender Effekt; es ist kein gentechnisch veränderter Organismus, sagt Bowman.

Monsanto sagt, es habe einige Selbstzerstörungsauslöser identifiziert, die es zu erforschen gilt, indem es Gene untersucht hat, die für die Biologie der Milbe von grundlegender Bedeutung sind. Etwas in der Fortpflanzung oder Eiablage oder auch nur grundlegende Haushaltsgene können ein gutes Ziel sein, vorausgesetzt, sie unterscheiden sich ausreichend von der Honigbienensequenz, sagt Greg Heck, Forscher bei Monsanto.

Das Schöne an der RNA-Interferenz, sagt Bowman, ist ihre Spezifität – die Nukleotide in der doppelsträngigen RNA-Behandlung müssen genau mit einem Teil des Genprodukts übereinstimmen, auf das sie abzielt, damit die Stummschaltung funktioniert. Forscher haben das gesamte Genom der Honigbiene und Teile des Milbengenoms sequenziert, daher sollte die Suche nach idealen Zielen nicht schwierig sein, sagt Heck.

Auch andere Unternehmen untersuchen die RNA-Interferenz, um Bienen vor Milben zu schützen. Honigbienen-Gesundheitsunternehmen Leben , mit Sitz außerhalb Londons, hat sich kürzlich mit Bowmans Heimatinstitution, der University of Aberdeen, und der britischen National Bee Unit zusammengetan, um ihre eigene Gen-Silencing-Technologie zu entwickeln.

Bienenexperten sehen die Methode vielversprechend. Es hat noch keinen großen Erfolg, aber der Machbarkeitsnachweis ist da, sagt Rinderer, dessen USDA-Forschungsgruppe einen klassischen genetischen Ansatz zur Bekämpfung der Varroa verfolgt: Seine Gruppe entwickelt und pflegt Bienenbestände, die resistenter gegen die Schädlinge sind , einige, weil sie einfach besser darin sind, mit der Milbe infizierte Larvenzellen zu entfernen.

Die Spezifität und Präzision der topischen RNA-Interferenz könnte für andere landwirtschaftliche Tricks genutzt werden, etwa um Unkräuter wieder empfindlich gegenüber einem Monsanto-Herbizid zu machen, gegen das sie Resistenzen entwickelt haben, sagt Heck.

Die größte Herausforderung für die Zukunft ist die Ungewissheit, wie die Regulierungsbehörden auf die Gen-Silencing-Technik reagieren werden. Jeder, der doppelsträngige RNAs verwenden will, warte ab, was die Regulierungsbehörden zulassen, sagt Bowman. Dafür gibt es keinen Präzedenzfall.

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