ارزیابی امکان انتقال افقی RNA کوچک از گرده کنار (سدر) به زنبور عسل و برهمکنش آنها در سلول میزبان
نویسندگان
1 دانشیار، گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران
2 گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران
3 موسسه تحقیقات علوم دامی کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران
doi
10.22103/jab.2023.20767.1450چکیده
هدف: وجود رابطه مولکولی بین موجودات زنده مختلف از طریق انتقال غذایی miRNAها یکی از چالش برانگیزترین بحثهای دهه اخیر میباشد. با توجه به رابطه مستحکم و اجتناب ناپذیر گیاهان و حشرات گردهافشان از جمله زنبور عسل بعنوان مهمترین حشره گردهافشان، هدف مطالعه حاضر که بررسی امکان انتقال غذایی miRNAهای گرده کنار به بدن زنبور عسل و نقش تنظیمی احتمالی آنها در سلول میزبان میباشد، از اهمیت بسزایی برخوردار بوده و میتواند چشم انداز جدیدی از اثرات سودمند این رابطه را ایجاد کند. مواد و روشها: گرده توسط تله گرده از کندوهای زنبور عسل واقع در نزدیکی درختان کنار جمعآوری و از آن برای تغذیه زنبوران عسل تحت شرایط کنترل شده در دو گروه ( گروه تغذیه شده با گرده کنار به عنوان تیمار و گروه تغذیه شده با شربت شکر به عنوان کنترل) استفاده گردید. در ادامه زنبوران با استفاده از سرما بیهوش شدند و بافت روده میانی آنها جمعآوری و برای استخراج RNA استفاده شد. بعد از توالییابی Small RNA-Seq، با استفاده از آنالیزهای بیوانفورماتیکی، miRNAهای گرده کنار شناسایی و سپس ردیابی آنها در زنبورهای گروههای مختلف تغذیه شده انجام گرفت. در گام بعد، ژنهای هدف miRNAهای گیاهی ردیابی شده در بدن زنبور عسل و مسیرهای درگیر شده توسط آنها نیز مشخص شد. نتایج: نتایج آنالیز بیوانفورماتیکی حاکی از ردیابی یازده miRNA گیاهی شامل: miR-148a، miR-26a، miR-21-5p، miR-143، miR-27a، miR-203، let-7g، miR-126، miR-30d، miR-206 و miR-199b در زنبوران عسل تغذیه شده با گرده کنار بود. با توجه به اینکهmiRNAها از طریق ژنهای هدفشان در فرآیندهای بیولوژیکی مختلفی نقش ایفا می کنند، در مطالعه حاضر 99 ژن هدف برای miRNAهای گیاهی ردیابی شده در بدن زنبور عسل یافت شد. نتایج آنالیز مسیر نشان داد که ژنهای هدف به طور معنیداری در 23 مسیر مختلف بیولوژیکی در زنبور عسل نقش دارند. نتیجهگیری: نتایج پژوهش حاضر به طور واضح نقش miRNAهای غذایی با منشأ گیاهی در تنظیم بیان ژن زنبور عسل را ارائه میدهد. لذا این یافتهها از یک سو درک نظری ما را از فعل و انفعالات مولکولی صورت گرفته بین زنبور عسل و گیاهان گلدار افزایش می دهد و از سوی دیگر میتواند به صورت عملی به عنوان یک نقشهی راه جهت مطالعات اصلاح نژادی به منظور بهبود تولید عسل و مقابله با بیماریهای مرتبط با زنبور عسل، به عنوان مهمترین حشره گردهافشان در کشاورزی قرن بیست و یکم، عمل نماید.