Evolutionary and immunological basis of an insect intracellular symbiosis

昆虫细胞内共生的进化和免疫学基础

基本信息

批准号：
19H03275
负责人：
松浦優
金额：
$ 10.9万
依托单位：
University of the Ryukyus
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、細胞内共生を派生的に獲得したヒメナガカメムシとその共生細菌を主な対象に自然免疫系の遺伝子群の機能解析や細胞培養実験系を通して細胞内共生の包括的理解を目指している。本年度は遺伝子の機能解析を中心に進めた。ヒメナガカメムシ由来cDNAあるいは長鎖合成オリゴヌクレオチドを元に、それぞれ20、30種のdsRNAを合成した。それらを150 ng/ulの濃度で若い雌成虫に注射して、母性RNAiを誘導し、卵の観察と固定、共生細菌の定量を行った。十分な核酸量確保のために10個の卵を1サンプルとして抽出した。結果、３つの遺伝子処理区において、多数の成虫致死や極端な胚発生異常がみられたため、それらの遺伝子配列を検討対象から除外した。既に機能が判明しているUbxと他２つの処理区において菌細胞形成の異常が見られた。これらの２遺伝子について、追加で個別にRNAi処理を実施して、多数の卵を観察、固定した。さらに、RNAiによる菌細胞喪失に伴う共生細菌の減少量の検出が可能か、定量的PCRを実施したところ、Ubx-RNAiにより共生細菌コピー数が2から3割減少したが、値が大きくばらついたため、RNAi後の発生段階がずれやすい卵ではなく孵化直後の個体を用いて再実験を行う必要がある。また、オリゴヌクレオチド由来のRNA合成は実験操作を簡略化コスト減に成功したがRNAi効果の早期減衰が見られたため、重要な処理区ではdsRNAの配列を長くして再実験した。当初の予定年度内および繰越年度においても感染症の影響を大きく受け、実験と観察の中断が度々生じて、ベンチワークが遂行不能となったため、細胞内共生細菌Lariskellaのゲノム解析、ナガカメムシ類のミトコンドリアゲノムの多型解析、沖縄産害虫の腸内細菌多様性およびゲノム解析、昆虫共生菌・寄生菌類のゲノム解析などリモート環境で実施可能な研究を進めた。

这项研究旨在通过对先天免疫系统和细胞培养实验系统中的基因组的功能分析来提供对细胞内共生的全面理解，主要针对已经获得了亚细胞共生的臭虫及其共生细菌。今年，我们专注于基因的功能分析。基于臭虫或长链合成寡核苷酸的cDNA分别合成20和30个DSRNA。他们以150 ng/ul的浓度注入年轻的女性成年人，以诱导母体RNAi，观察到的卵，固定和定量共生细菌。为了确保足够量的核酸，将10个卵作为一个样品提取。结果，在三个遗传治疗区中观察到许多成年的致死性和极端的胚胎发育异常，这些基因序列被排除在研究之外。在UBX中观察到异常的细菌细胞形成，在UBX中已经知道了一个已知功能，并且在其他两个治疗段中。还对这两个基因进行了RNAi处理，并观察到大量卵并固定。此外，当进行定量PCR以确定由于RNAi引起的共生细菌的减少是否可以检测到UBX-RNAi降低20％至30％的共生细菌量，但使用元素在很大程度上会孵化，因此，相互生物的数量降低了，因此相比，该值在很大程度上变化了，因此相比之下。在RNAi之后转移发展阶段。此外，寡核苷酸的RNA合成成功地简化了实验程序并降低了成本，但是由于观察到RNAi效应的早期衰减，因此在重要的治疗部分中延长了DSRNA序列，并重新经验。在原始的计划和结转几年中，传染病受到了很大的影响，实验和观察经常被中断，因此无法进行卧一席之地。我们进行了可以在偏远环境中进行的研究，包括对细胞内共生细菌Lariskella的基因组分析，臭虫的线粒体基因组的多态性分析，肠细菌多样性和基诺瓦生物的基因组分析，以及对昆虫共生和parasitic Fungi的基因组分析。