Engineered symbionts activate honey bee immunity and limit pathogens

In diesem Paper wird ein Verfahren beschrieben, Darmbakterien von Honigbienen gentechnisch so zu verändern, dass sie kurze RNA-Stückchen herstellen, die eindringende Varroamilben und den durch sie übertragenen Krüppelflügelvirus (deformed wing virus, DWV) bekämpfen. Die Honigbienen sind damit gegenüber den Varroamilben und dem DWV geschützt. Das geschieht über einen Mechanismus namens RNA-Interferenz, der bewirkt, dass Gene stillgelegt werden, indem die Übersetzung von RNA in das jeweilige Protein blockiert wird. Die Wissenschaftler bauten diesen RNAi-Mechanismus in Darmbakterien (S. alvi) ein, die ausschließlich in Honigbienen vorkommen. In den Bakterien werden dann kurze RNA-Moleküle produziert, die in den Darm der Bienen abgegeben werden und speziell gegen lebenswichtige Gene der Milbe beziehungsweise des Virus entworfen wurden. Die kurzen RNA-Stückchen gelangen über den Darm in das Blut der Insekten (die Hämolymphe) und so auch in den gesamten Körper der Bienen. Wird die Biene nun von der Varroamilbe befallen, nimmt die Milbe die RNA-Stückchen auf. Dadurch wird das RNAi-System der Milbe aktiviert und blockiert lebenswichtige Prozesse der Milben. Mikroben können also so verändert werden, dass sie die Resistenz ihres Wirtes gegenüber Pathogenen und Schädlinge erhöhen, man spricht auch vom Microbiome engineering. Das gentechnisch veränderte Darmbakterium S. alvi kann durch direkten Kontakt von Biene zu Biene übertragen werden. S. alvi wurde bisher nur im Darm von Honigbienen nachgewiesen, dennoch sollte in weiteren Studien untersucht werden, ob auch andere Insekten mit dem gentechnisch veränderten Bakterium infiziert werden können. Außerdem sollte überprüft werden, ob die gentechnisch veränderten Bakterien außerhalb des Darmes überleben können, um auszuschließen, dass es zu einer unkontrollierten Ausbreitung der Bakterien kommt.