La correlazione tra le variazioni del proteoma e i comportamenti legati all’immunità sociale fornisce informazioni sulla resistenza dell’ape mellifera (Apis mellifera) all’acaro parassita Varroa destructor.
Pubblicato il 28 settembre 2012 su Genome Biology
Autori: Roberto Parker, M Marta Guarna, Andony P Melathopoulos, Luna Kyung-Mee, Rick Bianco, Elisabetta Huxter, Stephen F Pernal edi Leonard J. Foster.
Abstract
Sfondo
La malattia è un fattore importante che guida l’evoluzione di molti organismi. Nelle api mellifere, la selezione di risposte comportamentali sociali è il principale processo adattivo che facilita la resistenza alle malattie. Uno di questi processi, il comportamento igienico, permette alle api di contrastare molteplici malattie, tra cui il pericoloso acaro parassita Varroa destructor. Gli elementi genetici e i fattori biochimici che regolano l’espressione di questi adattamenti sono attualmente sconosciuti. La proteomica rappresenta uno strumento utile per identificare le proteine che controllano i processi comportamentali, le quali possono essere impiegate come biomarcatori per individuare colonie più tolleranti alle malattie.
Risultati
Abbiamo campionato un’ampia coorte di linee di regine commerciali, registrando il livello complessivo di infestazione da acari, il comportamento igienico e la risposta igienica specifica a Varroa destructor. Abbiamo eseguito analisi di correlazione a livello di proteoma nel tegumento delle larve e nelle antenne degli adulti, identificando diverse proteine altamente predittive del comportamento e della riduzione dell’infestazione nell’alveare. Nelle larve, la risposta alle ferite è emersa come un processo adattativo chiave che contribuisce alla riduzione dell’infestazione, mentre la biosintesi della chitina e le risposte immunitarie sembrano rappresentare adattamenti fondamentali per la resistenza alle malattie. La rapidità del comportamento igienico potrebbe essere sostenuta da modifiche nel proteoma delle antenne e i processi chemiosensoriali e neurologici potrebbero contribuire alla specificità del rilevamento di Varroa destructor.
Conclusioni
I nostri risultati forniscono, per la prima volta, una panoramica su come complessi adattamenti comportamentali si riflettano nel proteoma delle api mellifere. Le correlazioni biochimiche più significative offrono indizi sui meccanismi molecolari alla base dell’immunità sociale e innata di questa specie. Tali cambiamenti suggeriscono una possibile divergenza nei processi che regolano la maturazione delle operaie nell’alveare.