lunes 6 de agosto de 2012
http://www.pnas.org/content/early/2012/06/13/1202970109.abstract

Original enviado por 

"Juanse Barros"

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Diversidad funcional en la flora del intestino de la abeja melífera

Se encontró una gran variabilidad en la flora intestinal de la abeja melífera, que cumple funciones relacionadas con la inmunidad y la nutrición.

1. Philipp Engel^a,¹, 
2. Vincent G. Martinson^b, and 
3. Nancy A. Moran^a,¹

+Author Affiliations

1. ^aDepartment of Ecology and Evolutionary Biology, Yale University, New Haven, CT 06520; and
2. ^bCenter for Insect Science, University of Arizona, Tucson, AZ 85721

1. Edited by Gene E. Robinson, University of Illinois at Urbana–Champaign, Urbana, IL, and approved May 21, 2012 (received for review February 27, 2012)

Resumen:

Los animales que viven en las comunidades sociales por lo general albergan una flora intestinal característica importante para la nutrición y la defensa de patógenos. En consecuencia, en el intestino de la abeja de la miel, Apis mellifera, una comunidad microbiana distintiva, compuesta por un conjunto de especies taxonómicamente restringido de determinadas especies de abejas sociales, ha sido identificada. A pesar de la importancia ecológica y económica de las abejas melíferas y la creciente preocupación por disminución de la población, el papel de sus simbiontes intestinales en salud de la colonia y la nutrición es desconocida. Aquí secuenciamos el metagenoma de la microbiota intestinal de las abejas melíferas. Inesperadamente, se encontró un alto grado de diversidad genética dentro de las pocas especies de bacterias que colonizan el intestino de las abejas. El análisis comparativo de los contenidos de genes sugiere que las diferentes especies albergan distintas capacidades funcionales vinculadas ligadas a la la interacción con el huésped, la formación de biopelículas, y la descomposición de carbohidratos. Las dos primeras funciones podría ser cruciales para la defensa de patógenos y la inmunidad, y la última podría ser la utilización de nutrientes. En una especie proteobacterial γ-, hemos identificado los genes que codifican las enzimas de degradación de pectina; es probable que participan en la degradación de las paredes de polen. La investigación experimental demostró que esta actividad se limita a un subconjunto de las cepas de esta especie que proporcionan evidencia de especialización por nichos. La larga asociación de estos simbiontes intestinales con sus anfitriones, favorecido por el estilo de vida de las abejas melíferas eusociales, podría haber promovido la diversificación genética y funcional de estas bacterias específicas de abejas. Además de revelar conocimientos sobre las funciones de mutualistas regidas por la microbiota de este polinizador importante, nuestros resultados indican que la abeja de la miel puede servir como modelo para la comprensión más complejos asociados al intestino comunidades microbianas.

Functional diversity within the simple gut microbiota of the honey bee

Abstract: Animals living in social communities typically harbor a characteristic gut microbiota important for nutrition and pathogen defense. Accordingly, in the gut of the honey bee, Apis mellifera, a distinctive microbial community, composed of a taxonomically restricted set of species specific to social bees, has been identified. Despite the ecological and economical importance of honey bees and the increasing concern about population declines, the role of their gut symbionts for colony health and nutrition is unknown. Here, we sequenced the metagenome of the gut microbiota of honey bees. Unexpectedly, we found a remarkable degree of genetic diversity within the few bacterial species colonizing the bee gut. Comparative analysis of gene contents suggests that different species harbor distinct functional capabilities linked to host interaction, biofilm formation, and carbohydrate breakdown. Whereas the former two functions could be critical for pathogen defense and immunity, the latter one might assist nutrient utilization. In a γ-proteobacterial species, we identified genes encoding pectin-degrading enzymes likely involved in the breakdown of pollen walls. Experimental investigation showed that this activity is restricted to a subset of strains of this species providing evidence for niche specialization. Long-standing association of these gut symbionts with their hosts, favored by the eusocial lifestyle of honey bees, might have promoted the genetic and functional diversification of these bee-specific bacteria. Besides revealing insights into mutualistic functions governed by the microbiota of this important pollinator, our findings indicate that the honey bee can serve as a model for understanding more complex gut-associated microbial communities.