Elucidation of male-killing mechanisms induced by endosymbiotic bacteria in insects

阐明昆虫内共生细菌诱导的雄性杀伤机制

基本信息

批准号：
22KJ3117
负责人：
新井大
金额：
$ 3.08万
依托单位：
National Agriculture and Food Research Organization
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ3117/
关键词：
オス殺し共生微生物 Wolbachia 昆虫進化ファージ

项目摘要

本研究では、昆虫に感染する共生細菌Wolbachiaが引き起こすオス殺し現象の分子メカニズムおよび獲得プロセスを、Wolbachiaに感染するファージWOに着目して解明することを目的としている。2022年度は、Wolbachiaの遺伝子機能解析に加え、さまざまな昆虫に感染するWolbachiaのゲノムを解析した。あわせてWolbachiaと同様にオス殺しを誘導する細菌Spiroplasmaのゲノムを解析した。具体的な成果は以下のとおりである。・チャハマキオス殺しWolbachiaの遺伝子機能解析：オス殺しwHm-t株のみがもつファージWO領域に座上する遺伝子を、ショウジョウバエ（安定）およびチャハマキ（一過性）で発現させ、強いオス致死活性を引き起こす遺伝子を絞り込めた。・Wolbachiaゲノムの解析：スジマダラメイガ由来wCauB株、スジコナマダラメイガwKue,セジロウンカwFur、キチョウｗCI、およびリュウキュウムラサキwBol1株などのゲノムを解読した。ｗBol1株ゲノムには多型がみられ、wHm-t株がもつオス殺し関連WO領域と極めて相動性が高い領域が認められた。・培養細胞を使った共生微生物感染細胞の樹立とSpiroplasmaのゲノム解析：ゲノム解析や表現型解析のため、さまざまな昆虫由来のWolbachia 株を培養細胞に感染させ維持した。同様の方法でチャハマキに感染するオス殺し細菌Spiroplasma ixodetis sHm株を維持することにも成功、ゲノム解析からオス殺しSpiroplasma poulsonii MSRO株のオス殺し遺伝子Spaidを持たないことが分かった。

这项研究旨在阐明由由共生细菌引起的男性杀戮现象的分子机制和获取过程，该现象是通过关注噬菌体感染沃尔巴西亚（Wo）的噬菌体来感染昆虫的。除了分析沃尔巴基亚的基因功能外，我们在2022年还分析了感染各种昆虫的Wolbachia的基因组。此外，分析了诱导雄性杀害的细菌螺旋藻的基因组，类似于沃尔巴基亚。具体结果如下： - wolbachia的基因功能分析，一种杀死的基因：在噬菌体WO区域中产生的基因，仅由雄性杀伤性WHM-T菌株发现，在果蝇（稳定）和CHMACHIA（暂时）和基因中引起强烈的男性Lethal活性。 - Wolbachia基因组的分析：我们从事WCAUB菌株的基因组slug伸s露刺s露刺s露刺s露刺s露刺s露刺s露刺裤子slug slug slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-lug-lug-slug-lug-lug-lug-lug slug -slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug -slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slu g-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slug-slu在WBOL1菌株基因组中观察到了多态性，并且发现与雄性杀伤相关的WO区域的迁移率极高的区域被发现。 - 使用培养细胞和螺旋质的基因组分析来建立共生微生物感染的细胞：对于基因组和表型分析，在培养细胞中感染了各种昆虫来源的沃尔巴氏菌菌株。我们还成功地维持了雄性杀伤细菌螺旋藻Ixodetis SHM菌株，该菌株感染了日本脉轮，基因组分析表明，雄性杀死的螺旋螺旋体Poulsma poulsro MSRO菌株没有男性杀死基因spaid。