Viren in der Schwarzen Soldatenfliege: Eine neue Entdeckung

Insekten werden immer beliebter als neue Proteinquelle. Sie gelten als nachhaltigere Wahl im Vergleich zu traditionellem Fleisch. Ein Insekt, das heraussticht, ist die schwarze Soldatenfliege (BSF). BSF können organischen Abfall in hochwertige Proteine und Fette umwandeln. Das macht sie nicht nur zu einer guten Option für Tierfutter, sondern auch für den menschlichen Verzehr. Ein Vorteil von BSF ist, dass man sie in grossen Mengen auf kleinem Raum halten kann. Allerdings kann die Aufzucht vieler Tiere die Verbreitung von Keimen, besonders Viren, fördern. Frühere Probleme in der Insektenindustrie haben gezeigt, dass Virusausbrüche die Produktion schädigen können.

#Viren und schwarze Soldatenfliege

Aktuelle Studien haben sich nicht gross mit den Viren beschäftigt, die in BSF vorhanden sein könnten. Das könnte daran liegen, dass BSF anscheinend ein starkes Immunsystem haben. Ihre Larven gedeihen im Kompost, was ihnen helfen könnte, Infektionen zu widerstehen. Ausserdem enthält ihre genetische Zusammensetzung im Vergleich zu anderen Insekten eine hohe Anzahl an Genen für antimikrobielle Peptide.

Bis jetzt haben ein paar Studien mit fortschrittlichen Methoden Viren in BSF gefunden. Sie haben einige Viren identifiziert, aber nicht beurteilt, wie diese Viren die Fliegen beeinflussen. Einige Hinweise deuten darauf hin, dass BSF in der Vergangenheit mit Viren zu kämpfen hatten.

Da die Nachfrage nach BSF steigt, wird es wichtig, die Viren zu untersuchen, die sie tragen. Wir haben beschlossen, moderne Techniken zu nutzen, um die mit BSF verbundenen Viren zu untersuchen. In unserer Studie haben wir Proben von BSF-Larven und deren Umgebung gesammelt, um nach Viren zu suchen.

#Methoden

#Probenahme von BSF und ihrer Umgebung

Wir haben BSF-Larven im Rahmen eines Experiments probiert. Die Larven wurden mit verschiedenen Diäten gefüttert, um zu sehen, wie gut sie wachsen. Nach den Fütterungstests haben wir Proben von den Larven und ihrem Kot gesammelt. Dieser Kot, auch Frass genannt, wurde ebenfalls analysiert. Proben wurden von vier verschiedenen Diätarten entnommen. Wir haben die Larven gründlich gereinigt, bevor wir irgendwelche Tests durchgeführt haben, um sicherzustellen, dass sie frei von Verunreinigungen sind.

#RNA-Extraktion

Wir haben die Proben für die RNA-Extraktion vorbereitet. RNA ist ein wichtiges Molekül, das bei der genetischen Funktion hilft. Die Proben wurden zerkleinert, und der flüssige Teil, der RNA enthält, wurde gesammelt. Wir haben die Reinheit und Konzentration der RNA überprüft, um sicherzustellen, dass sie von guter Qualität für weitere Analysen war.

#Sequenzierung und Analyse von RNA

Als nächstes haben wir Bibliotheken für die Sequenzierung vorbereitet, was eine Methode ist, um genetische Informationen zu lesen. Anstatt uns nur auf bestimmte RNA-Typen zu konzentrieren, haben wir alles beibehalten, einschliesslich sowohl Wirts- (BSF) als auch mikrobieller Lesungen. Das Ziel war, einen umfassenden Überblick darüber zu bekommen, welche Viren möglicherweise vorhanden sind.

Danach haben wir die RNA-Sequenzen zusammengefügt und ihre Qualität überprüft. Nicht zugeordnetes BSF-RNA wurde entfernt, damit wir uns auf den potenziellen viralen Inhalt konzentrieren konnten. Die verbleibenden Sequenzen wurden auf ihren viralen Inhalt hin analysiert, indem wir etablierte Datenbanken verwendet haben.

#Identifizierung von Viren

Wir haben mehrere Werkzeuge verwendet, um virale Sequenzen zu identifizieren. Als wir Sequenzen fanden, die mit bekannten Viren übereinstimmten, haben wir weiter ihre Struktur und Funktion untersucht. Wir haben auch einen Stammbaum erstellt, um die Beziehungen zwischen den identifizierten Viren herauszufinden.

#Untersuchung der Virusverbreitung

Um zu sehen, wie oft diese Viren zusammen in den Proben auftauchten, haben wir einen statistischen Test durchgeführt. Das hat uns geholfen zu verstehen, ob das Vorhandensein eines Virus mit einem anderen verknüpft ist.

#Messung der Genaktivität

Um zu sehen, ob Virusinfektionen die Genaktivität von BSF beeinflussten, haben wir unsere Daten auf das Referenzgenom von BSF abgebildet. Das hat uns ermöglicht, herauszufinden, welche Gene aktiv waren, wenn Viren vorhanden waren, im Vergleich zu denen, bei denen das nicht der Fall war. Wir fanden eine Reihe von Genen, die signifikante Unterschiede in der Aktivität zeigten.

#Identifizierung von antiviralen Genen

Um herauszufinden, welche Gene BSF helfen könnten, Viren abzuwehren, haben wir bestehende Literatur nach bekannten antiviralen Genen in verwandten Insekten durchsucht. Wir haben diese Informationen genutzt, um ähnliche Gene in BSF zu identifizieren. Dann haben wir diese Gene untersucht, um zu verstehen, wie sich ihre Aktivität als Reaktion auf Virusinfektionen veränderte.

#Ergebnisse

#Neu entdeckte Viren

Unsere Studie fand zwei neue Viren, die mit BSF assoziiert sind. Eines davon gehört zu einer bekannten Gruppe von Viren, die hauptsächlich Insekten infizieren. Dieses Virus wurde in mehreren Proben von BSF-Darmgewebe gefunden. Das andere Virus gehört ebenfalls zu einer Familie von Viren, die oft bei Insekten zu sehen ist.

Darüber hinaus haben wir die Präsenz von zwei bereits bekannten Viren in BSF bestätigt, die hauptsächlich im Frass oder den Abfallprodukten der Fliegen nachgewiesen wurden. Diese bekannten Viren traten oft gemeinsam in den Proben auf.

#Virusinteraktion

Die Analyse zeigte, dass die beiden bekannten Viren dazu neigen, zusammen aufzutauchen, was auf eine starke Verbindung zwischen ihnen hindeutet. Immer wenn eines nachgewiesen wurde, wurde das andere normalerweise ebenfalls gefunden.

#Veränderungen der Genaktivität

Bei der Suche nach potenziellen antiviralen Genen fanden wir mehrere, die eine Rolle in der Immunantwort auf Infektionen spielen. Einige der Gene waren aktiver, als Viren vorhanden waren, was darauf hindeutet, dass sie möglicherweise eine Rolle im Kampf gegen die Virusinfektionen spielen.

#Auswirkungen der Ergebnisse

Das Verständnis der in BSF präsenten Viren ist wichtig, besonders im Hinblick auf die potenziellen Virusausbrüche, die die Industrie beeinflussen könnten. Unsere Studie hebt die Bedeutung hervor, sowohl bekannte als auch neue Viren in BSF zu erkennen. Mit modernen Techniken wie Metatranskriptomik können wir unser Wissen über die Viruslandschaft in BSF verbessern.

Diese Methoden helfen nicht nur bei der Identifizierung von Viren, sondern auch dabei zu verstehen, wie diese Viren die Gesundheit und das Wachstum von BSF beeinflussen könnten. Es besteht Potenzial, diese Informationen zu nutzen, um bessere Managementpraktiken für die BSF-Produktion zu entwickeln. Zu wissen, welche Gene während Virusinfektionen aktiv sind, kann zukünftige Forschungen leiten, um die Auswirkungen solcher Infektionen zu verhindern oder zu mildern.

#Fazit

Während Insekten wie BSF als alternative Proteinquelle an Popularität gewinnen, ist es entscheidend, die Viren zu untersuchen, die sie möglicherweise tragen. Unsere Studie hat erfolgreich neuartige Viren identifiziert und die Interaktionen und Auswirkungen untersucht, die diese Viren auf BSF haben könnten. Mit dem wachsenden Interesse an BSF kann das Verständnis ihres Viroms dazu beitragen, die Stabilität und Nachhaltigkeit von BSF als Ressource für Lebensmittel und Tierfutter zu gewährleisten. Weitere Forschungen in diesem Bereich werden wichtig für die Zukunft der Insektenzucht und ihren Platz in globalen Lebensmittelsystemen sein.