ミツバチの腸内バクテリアを遺伝子操作してウィルスを死滅させることに成功【虫画像注意】

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ヘギダニに寄生されたミツバチ/Credit: Alex Wild/University of Texas at Austin
point
  • ミツバチに寄生する「ヘギダニ」やそれらが媒介する「ウイルス」によって、ハチが大量減少している
  • ハチの腸内に遺伝子操作されたバクテリアを保有させることで、ダニおよびウイルスを効果的に死滅させることに成功

地球の植生にとって欠かせないミツバチは今、大量減少の危機に直面しています。

アメリカの最新データによると、昨年の冬だけで同国内のミツバチのコロニーが40%近く失われています。これは13年にわたる同じ調査の中で最も高い数値を記録しています。

その大きな原因となっているのが、「寄生虫」と「ウイルス」です。

今回、テキサス大学オースティン校は、ミツバチの大量死を防ぐため、寄生虫やウイルスを死滅させる画期的な方法を開発しました。

それが、遺伝子操作した腸内バクテリアをミツバチに持たせるというものです。

この方法により、一体どのような効果が得られるのでしょうか。

研究の詳細は、1月31日付けで「Journal Science 」に掲載されています。

Engineered symbionts activate honey bee immunity and limit pathogens
https://science.sciencemag.org/content/367/6477/573

ミツバチを大量死させる2つの原因

ミツバチの集団死の原因は、主に「ヘギダニ(Varroa mites)」と「翅変形病ウイルス(deformed wing virus)」の2つです。

しかもこれらは同時にミツバチを襲います。

まず、ヘギダニがミツバチの背にしがみつき、ウイルスを拡散させます。ヘギダニは宿主をエサとするため、ミツバチが弱っていき、ウイルスに感染しやすくなるのです。

このウイルスに感染したミツバチは、翅が縮んで体が歪み、飛べなくなって、最終的には死に至ります。

ウイルスに感染して、翅が奇形したミツバチ/Credit: en.wikipedia

ウイルスはミツバチが互いに接触することで感染するため、コロニー内に蔓延すれば大量死は免れられません。

そこで研究チームは、ダニおよびウイルスからミツバチを守る方法として、腸内バクテリアの遺伝子組み換えを行いました。

詳しくは後述しますが、遺伝子操作したバクテリアを体内に保有することで、ダニとウイルスの両方を死滅させることができるのです。

研究主任のナンシー・モラン教授は「微生物を遺伝子操作してハチの健康レベルを向上させる方法は、世界でも初めての試み」と話します。

ミツバチの腸内に「ウイルス・キラー」を装備させる

では、なぜ腸内バクテリアを遺伝子操作するのでしょうか?

ミツバチは人と同様に、腸内にバクテリアを保有しており、それらが「RNA干渉(RNAi)」という対ウイルス防御システムとして働きます

RNA干渉とは、酵母菌からヒトまで多くの生物に見られる免疫システムです。これは「RNAウイルス」という特定のウイルスに対して身体が戦うのを手助けしてくれます。

ミツバチに感染する翅変形病ウイルスは、まさにRNAウイルスに当たります。こうしたRNAウイルスが体内で検知されると、RNA干渉が起動し、ウイルスの発現を効果的に防いでくれるのです。

ヘギダニに寄生されたミツバチ/Credit: campogalego

研究チームは、このメカニズムを利用して、ミツバチには有益なRNA干渉を促進し、反対に寄生したダニやウイルスには致死的となるよう、腸内バクテリアを遺伝子操作しました。

実験では、遺伝子操作バクテリアを含む砂糖水溶液を数百匹のミツバチにスプレーし、互いに毛づくろいをすることで、腸内に摂取させています。

次に、その効果を確かめるべく、「バクテリアを含むミツバチ(実験群)」と「バクテリアを含まない普通のミツバチ(コントロール群)」を用意し、ヘギダニおよびウイルスに対する抵抗力を比較しました。

Credit: University of Texas at Austin

その結果、実験10日目の段階で、実験群におけるヘギダニの死亡率は、コントロール群より70%も高く、さらに、ウイルスの死滅率は、コントロール群より36.5%高いことが判明しました。

遺伝子操作を用いることで、ミツバチの体内に「ウイルス・キラーシステム」を持たせることに成功したのです。

一方で、遺伝子操作されたバクテリアが、誤って野生に解き放たれ、自然環境を破壊してしまわないかは懸念すべき点でしょう。

しかし、モラン教授は「このバクテリアは、ミツバチの腸内以外では長生きできないよう編集してあるので、その心配はない」と述べています。

 

ミツバチは、野菜や果物の栽培にとって重要な役割を果たし、彼らの死は人間の死をも意味します。減少の一途をたどるミツバチを、科学の力で救うことはできるのでしょうか。

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reference: news.utexas.edu / written by くらのすけ
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