Une chercheuse sur les abeilles mellifères qui a obtenu son doctorat à l'Université d'État du Montana en juillet a fait publier sa thèse dans une revue scientifique le même mois.

Laura Brutscher, qui a obtenu son doctorat au département de microbiologie et d'immunologie du Collège d'agriculture et du Collège des lettres et des sciences de MSU, a publié son étude sur les mécanismes utilisés par les abeilles pour lutter contre les virus dans Rapports scientifiques .

"Ce projet a demandé beaucoup de patience, temps et persévérance, c'est donc une validation personnelle de savoir que mon travail a été accepté par la communauté scientifique, " a déclaré Brutscher.

Brutscher est co-auteur de son article, « Les réponses transcriptionnelles déclenchées par les virus et les ARNdb révèlent des composants clés de la défense antivirale des abeilles mellifères, " avec sa directrice de thèse Michelle Flenniken, professeur adjoint au département des sciences végétales et de la phytopathologie de la MSU, et Katie Daughenbaugh, associé de recherche au laboratoire de Flenniken.

L'article décrit comment Brutscher a testé les abeilles mellifères pour déterminer les gènes impliqués dans la défense des abeilles mellifères contre les virus.

Dans le laboratoire, Brutscher a infecté plus de 500 abeilles mellifères avec un virus modèle pour déterminer quels gènes sont activés en réponse à une infection virale et pour étudier le rôle de l'ARN double brin dans la stimulation des défenses antivirales des abeilles mellifères. ARN double brin, ou ARNdb, est une molécule que les virus génèrent lors de l'infection.

L'expérience a révélé que les abeilles traitées avec l'ARNdb étaient mieux équipées pour combattre le virus que celles qui ne l'étaient pas, dit Brutscher. Il a également indiqué que les réponses antivirales d'ARNdb chez les abeilles mellifères comprennent à la fois une réponse qui dépend de la séquence spécifique de l'ARNdb et une réponse plus générale, réponse non spécifique à la séquence.

"Nous nous attendions à ce que l'ARNdb spécifique à la séquence virale réduise l'infection virale via un mécanisme antiviral commun aux insectes appelé ARN interférence, " dit Flenniken. " De plus, nous avons développé des travaux antérieurs qui ont révélé que la défense antivirale des abeilles mellifères est également médiée par un ARNdb non spécifique à une séquence. Ce mécanisme de défense antivirale plus « général » est moins bien caractérisé et très intéressant étant donné que les abeilles vivent en colonies, dont plus de 40, 000 personnes vivant à proximité, un cadre idéal pour la transmission du virus."

En utilisant le séquençage d'ARN de nouvelle génération, Brutscher a déterminé quels gènes étaient activés dans diverses conditions. Des centaines de gènes ont été activés, mais Brutscher s'est concentré sur le rôle de deux gènes qui pourraient être la clé de la défense antivirale des abeilles mellifères.

"Si ces gènes s'avèrent importants pour que les abeilles mellifères repoussent tous les virus, alors nous pourrions élever sélectivement des colonies qui ont une plus grande expression de ces gènes, " a déclaré Flenniken.

Mais beaucoup plus de recherches seront nécessaires avant d'incorporer l'expression de ces gènes comme l'un des nombreux critères importants pour les programmes d'élevage sélectif d'abeilles mellifères, par exemple la production de miel, douceur et résistance aux acariens Varroa.

Brutscher, qui a grandi dans une ferme laitière à Little Falls, Minnesota, a toujours été fascinée par les abeilles domestiques et les abeilles sauvages qui pollinisaient les champs de tournesol de sa famille. Après avoir obtenu un baccalauréat en biologie en 2012 du Collège Concordia à Moorhead, Minnesota, elle est venue à MSU par le biais de son programme de biosciences moléculaires pour poursuivre un doctorat en microbiologie et immunologie. Intéressé par les interactions hôte-pathogène, Brutscher a été intrigué par les recherches de Flenniken après l'avoir vue faire une présentation à ce sujet.

Brutscher a rejoint le laboratoire de Flenniken en 2013 et a reçu la même année une bourse Project Apis m.-Costco, qui lui a fourni 50 $, 000 par an pendant trois ans pour faire des recherches sur les abeilles mellifères et les agents pathogènes qui les infectent. En plus de publier ses recherches dans Scientific Reports, Brutscher a également écrit trois critiques de premier auteur et co-écrit trois articles.

Flenniken, qui est co-directeur du Pollinator Health Center à MSU, qui a été créé l'année dernière, ces chercheurs ont déterminé quels agents pathogènes sont les plus corrélés avec une mauvaise santé des colonies et des pertes de colonies dans des études particulières, mais personne n'a identifié un agent pathogène particulier responsable de la mort des colonies. C'est parce qu'il y a probablement plusieurs facteurs contribuant au problème, y compris les agents pathogènes, exposition aux pesticides, et le manque de fourrage et d'habitat de qualité.

Elle cite plusieurs raisons pour lesquelles la santé des colonies d'abeilles mellifères est importante.

Les pertes de colonies d'abeilles sont une préoccupation majeure aux États-Unis depuis 2006, avec des pertes moyennes de 33 % par an, soit près de trois fois le taux de perte historique précédent. Classé deuxième au niveau national dans la production de miel, Le Montana a environ 150 ans, 000 colonies d'abeilles mellifères ont produit 15 millions de livres de miel évalué à plus de 31 millions de dollars en 2013.

L'étude des facteurs qui affectent la santé des abeilles domestiques s'applique également à la santé humaine et environnementale, dit Flenniken. Les abeilles pollinisent plus de 180 cultures agricoles, y compris certaines de nos sources de nourriture les plus saines telles que les fruits, noix et légumes.

Quant à Brutscher, elle est modeste dans son travail.

"Nos méthodes pour injecter des virus aux abeilles ont été utilisées dans de nombreux autres organismes, " a-t-elle dit. " Il existe de nombreux scientifiques apicoles qui travaillent sur toutes sortes de facteurs liés à la perte de colonies en plus des infections virales - par exemple, exposition aux pesticides, santé reproductive de la reine des abeilles, et la nutrition - c'est un problème à multiples facettes."

Finalement, Brutscher a dit, elle espère que ses découvertes pourraient s'avérer utiles pour de futures études.

"Nous effectuons un travail fondamental qui peut conduire à davantage de recherches appliquées qui pourraient être utilisées dans les pratiques d'élevage d'abeilles, " dit-elle. " Nous espérons que notre travail contribuera à terme à réduire les pertes de colonies. "

Actuellement en recherche dans le laboratoire de Flenniken, Brutscher commencera un poste postdoctoral en janvier à l'Université de Californie Davis, où elle poursuivra également des recherches sur les abeilles mellifères.