キイロショウジョウバエにおける腸内細菌－脳－腸相関の分子メカニズムの解明

阐明果蝇肠道细菌-脑-肠关系的分子机制

基本信息

批准号：
19K06081
负责人：
安佛尚志
金额：
$ 2.75万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、ショウジョウバエとその腸内細菌叢を研究対象として、腸内細菌－脳－腸相関に関与する細菌および宿主双方の因子を明らかにすることを目的としている。2022年度は、アッセイ系の構築と行動実験を行うとともに、腸内細菌以外のショウジョウバエ共生細菌（スピロプラズマやボルバキア）やファージのゲノム解析についても、これまでに得られたデータの解析と論文化を進める予定であった。しかし、諸事情により研究時間が減少したことから、アッセイ系の構築と行動実験については計画通りに進めることができなかった。一方、ショウジョウバエ共生細菌スピロプラズマとそのファージのゲノム解析については、ショウジョウバエの一種Drosophila nebulosa由来の雄殺しスピロプラズマであるNSRO系統と、その変異体で、オスを殺さず、宿主体内での増殖能力が劣るNSRO-A系統について、これまでに得られたスピロプラズマ両系統のゲノム（約1.9Mbp）と、ファージゲノム（約19Kbp）の比較解析を進めた。その結果、NSRO-Aでは雄殺し原因遺伝子であるspaidが載ったプラスミドが失われたことにより雄殺し能力を喪失したこと、ゲノム再編に伴うferritin遺伝子の喪失が増殖能力の低下の原因である可能性、スピロプラズマ系統間のゲノム再編成がrecA非依存的な相同組換えにより生じている可能性、スピロプラズマゲノム中に多数存在するプロファージ領域やその痕跡、ファージゲノムの多様性等について明らかにすることができた。これらの成果について学会発表を行った。

在本研究中，我们重点关注果蝇及其肠道菌群，旨在阐明参与肠道细菌-脑-肠关系的细菌和宿主因素。 2022年，我们将构建检测系统并进行行为实验，并对迄今为止获得的果蝇共生细菌（螺原体和沃尔巴克氏体）和肠道细菌以外的噬菌体的基因组分析数据进行分析和发布。然而，由于各种情况，研究时间减少，检测系统的构建和行为实验无法按计划进行。另一方面，关于果蝇共生菌螺原体及其噬菌体的基因组分析，目前获得的两种螺原体菌株的基因组（我们对噬菌体基因组（约1.9Mbp）和噬菌体基因组（约19Kbp）进行了比较分析。结果，在NSRO-A中，由于携带雄性杀伤基因的质粒丢失而丧失了雄性杀伤能力，而基因组重排导致的铁蛋白基因的丢失可能是繁殖能力下降的原因。我能够阐明螺原体谱系之间的基因组重排是由不依赖于recA的同源重组、螺原体基因组中大量的原噬菌体区域及其痕迹以及噬菌体基因组的多样性引起的。这些结果在一次学术会议上公布。